Радиоинженеры разработали бумажную антенну для 5G
В Ляонинском техническом университете разработали бумажную антенну для 5G. Технология изготовления и результаты испытаний прототипа опубликованы в китайском рецензируемом журнале Chinese Journal of Ship Research.
Разработка позиционируется как недорогое и масштабируемое решение для связи на «последней миле»: материалы для производства такой антенны обходятся более чем на 95% дешевле, нежели у аналогов, к тому же биоразлагаемы.
Авторы задавались целью создать многоканальную «антенную систему, пригодную для сложных условий на кораблях», чего успешно достигли. В статье нет ни слова о военном применении разработки. Между тем, сообщившая о ней South China Morning Post взахлеб рассуждает о том, каким прорывом станет бумажная антенна для военно-морского флота.
Вместо жестких подложек конструкторы применили доступную глянцевую фотобумагу толщиной менее 0,3 мм с нанесенной на нее методом трафаретной печати токопроводящей медной пастой.
«Применяя дешевые подложки из фотобумаги, удалось найти разумный баланс между характеристиками и ценой», — отмечают они.
Для компенсации влияния металлического корпуса корабля предусмотрена тонкая воздушная прослойка, которая стабилизирует диаграмму направленности. При наличии защитного покрытия антенна выдерживает влажность, солевой туман и многократные изгибы.
Четырехпортовая MIMO-схема обеспечивает причем и передачу в двух диапазонах 5G (28 ГГц и 38 ГГц) с минимальными перекрестными помехами — лучше −32 дБ. Лабораторные испытания показали эффективность излучения выше 80% при максимальном коэффициенте усиления 4,3 и 3,8 dBi (единица измерения фокусировки).
Пожалуй, самое примечательное — размер: 25 на 43 миллиметра. В отличие от жестких и дорогих аналогов, которые плохо сочетаются с изогнутыми поверхностями кораблей и требованиями малозаметности, ее можно приклеить как наклейку на переборки или трубы.
Помимо кораблей, бумажные антенны потенциально применимы в беспилотных летательных аппаратах, портативных терминалах связи, на «умных» складах и в устройствах интернета вещей.
«Экспериментальная проверка антенны проводилась в основном в лабораторных условиях. Долговременная надежность и способность адаптироваться к реальным сложным условиям требуют дальнейших исследований», — заключается в статье.