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【科技】3d列印天線技術將成為5g高速列車,未來可實現無線傳輸

【科技】3d列印天線技術將成為5g高速列車,未來可實現無線傳輸

各大運營商正在全球範圍內推廣5G網路,並承諾向各種形狀和大小的裝置提供閃電般的資料。到目前為止,5G的速度是人們難以想象和迫於追求的,為搭上5G“高速列車”,各行各業都在努力創新。佐治亞理工學院的一個團隊已經開發出一種小型的3D列印天線,可以從5G波中獲取能量。這項技術具有將無線資料網路轉變為無線電網的潛力。

5G有幾種不同的風格,每種都有自己的優點和缺點。低頻段5G的工作頻率在幾百兆赫茲的範圍內,提供了良好的範圍,但速度卻較低。幾千兆赫量級的中頻帶訊號可以提供更高的速度,以換取適度的範圍縮小。兩者都被歸類為6GHz以下;一旦超過6GHz,就進入了毫米波5G領域,在美國則高達40GHz,這也是各大運營商開始大力推廣的原因,因為該頻譜很容易獲得並且非常非常快。

【科技】3d列印天線技術將成為5g高速列車,未來可實現無線傳輸

過去從無線訊號中獲取能量的一些嘗試都集中在Wi-Fi上,Wi-Fi的峰值頻率達到了幾兆赫茲,例如中頻5G,但毫米波(mmWave)則完全不同。毫米波(mmWave)5G由於其高頻率和高功率而每秒可傳輸多個千兆位元,這意味著有更多的潛在能量可以收穫。這也已經得到證明,但是這些演示需要一個大的整流天線。天線越大,其視野越窄,因此對於能量收集來說是不切實際的。Georgia Tech團隊開發的微型卡片透過新增一個稱為Rotman鏡頭的元件來解決此問題,該元件在中間(上方)呈箭頭狀。

Rotman鏡頭已經廣泛用於5G波束成形應用中。他們可以將單個窄光束重塑為覆蓋更大面積的多個同時光束。這就是Georgia Tech天線如此纖巧高效的原因,它的功率是同尺寸標準整流天線的21倍。

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但是,目前仍然沒有在談論巨大的力量。高頻mmWave訊號從5G發射器在180米(590英尺)處產生約6微瓦的功率,視線也不會被遮擋,mmWave訊號的頻率太高而無法穿過牆壁,但這也是使它們更易於利用的無線電源的原因。

幾微瓦的電量仍然足以為感測器和簡單的IoT小工具供電,從而無需電池。該團隊認為,無線電源可以成為一種變革性的5G技術,但這隻有在運營商想出如何為它充電的情況下才是可行的。

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