Dispositivo de direção de feixe do tamanho do iPhone para levar as comunicações móveis além do 5G: estudo

Em uma etapa que pode ajudar a obter uma melhor conectividade de rede em um futuro próximo, os cientistas desenvolveram uma antena de direcionamento de feixe que aprimora a transmissão de dados além dos padrões 5G. Isso dará acesso a uma gama de frequências para comunicações móveis que antes estavam fora de alcance. Com o tamanho de um iPhone, a antena de direcionamento de feixe foi desenvolvida como uma alternativa melhor à antena de estação base fixa atualmente usada. As antenas fixas mostraram-se ineficientes em frequências mais altas, o que limitou seu uso para transmissão de longa distância.

O novo dispositivo é capaz de rastrear um Móvel telefone do jeito que um satélite rastreia um objeto em movimento, mas a uma velocidade muito mais rápida. Desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Birmingham, o dispositivo fornece um feixe de grande angular contínuo e foi considerado eficaz para melhorar a eficiência da transmissão de dados em frequências que variam em todo o espectro de ondas milimétricas. Estes incluíam as frequências como aquelas para 5G (mmWave) e 6G onde a alta eficiência é alcançada usando soluções de antena dirigidas mecanicamente.

Os resultados experimentais do dispositivo foram apresentados recentemente na 3ª União Internacional de Radio Science Atlantic / Asia-Pacific Radio Science Assembly.

A nova tecnologia foi compatível com as especificações 5G existentes atualmente em uso pelas redes de comunicação móvel. Além disso, o dispositivo não requer redes de alimentação ineficientes e complexas que são usadas por sistemas de antenas convencionais. É baseado em um sistema de baixa complexidade que aumenta o desempenho e também é fácil de fazer.

Os cientistas desenvolveram o dispositivo usando um metamaterial, criado a partir de uma folha de steel contendo furos regularmente espaçados de micrômetros de diâmetro. Foi equipado com um atuador que controla a altura da cavidade no metamaterial e permite que a antena concentre ondas de rádio em sinais altamente diretivos. Isso leva a um aumento significativo na eficiência da transmissão.

Destacando o potencial do dispositivo, o Dr. James Churm, um dos principais pesquisadores, disse“Embora tenhamos desenvolvido a tecnologia para uso em 5G, nossos modelos atuais mostram que nossa tecnologia de direcionamento de feixe pode ser capaz de 94% de eficiência a 300 GHz.”

Ele acrescentou que o dispositivo tem vários usos, como radar veicular, comunicações por satélite, espaço e aplicações de defesa, e automotivo, entre outros.