Исследователи применили 3D-печать для создания высокоэффективных элементов интеллектуальных поверхностей, управляющих радиоволнами и усиливающих сигналы сетей 5G. Инновационная технология производства расширила рабочую частотную полосу устройств на рекордные 40%, что напрямую повышает скорость передачи данных. При этом себестоимость метода в пять раз ниже аналогов, открывая перспективы надежного беспроводного покрытия даже для самых отдаленных территорий России. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в IEEE Access.
Вызовы новой эры связи: дорогая инфраструктура 5G/6G
Обеспечение повсеместного покрытия сетями 5G и перспективного 6G требует огромных инвестиций в строительство множества новых базовых станций. Альтернативой служат реконфигурируемые интеллектуальные поверхности, функционирующие как "радиозеркала". Эти устройства перенаправляют и усиливают радиосигналы, повышая качество связи без возведения дополнительных вышек. Однако их широкому внедрению мешала традиционная технология производства, основанная на дорогостоящем травлении печатных плат, требующем сложного оборудования и импортных материалов.
Прорывной подход: 3D-печать для умных поверхностей
Ученые Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН совершили рывок, предложив использовать 3D-печать для изготовления ключевых элементов интеллектуальных зеркал. В качестве идеального материала был выбран российский ударопрочный полистирол – недорогой, радиопрозрачный и минимально влияющий на волны.
Технология будущего: доступность и эффективность
На 3D-принтере исследователи изготовили полистирольную основу со сложной ячеистой структурой внутренней поверхности. На этот каркас легко наносится проводящий слой – обычная медная фольга. Этот метод кардинально меняет экономику производства интеллектуальных поверхностей.
Результаты испытаний: значительный прирост производительности
Лабораторные тесты подтвердили исключительные свойства новых элементов. Благодаря ячеистой структуре от 3D-печати и медному покрытию, рабочая полоса частот устройства оказалась на 40% шире, чем у лучших существующих аналогов. Это фундаментальное улучшение напрямую трансформируется в заметное ускорение передачи данных для конечных пользователей.
Российское решение для глобальных сетей
«Наша методика использует доступные отечественные материалы и в разы дешевле традиционных. Это ускорит создание устройств для 5G и будущего 6G в России», – с энтузиазмом делится участник проекта РНФ Андрей Тярин, младший научный сотрудник ИППИ РАН. Он подчеркивает: «Технология открывает путь к быстрому запуску массового производства реконфигурируемых поверхностей и их интеграции в российские системы связи. Уже сейчас мы работаем над прототипом для сетей 5G нового поколения».
Источник: indicator.ru
