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新型3D打印天线可从5G信号中获取能量

5G楷明兄 发布于 03月30日 本文共772个字,预计阅读时间需要2分钟。

运营商正在全球范围内推出5G网络,并承诺向各种形状和大小的设备提供闪电般的数据。5G技术的架构师可能不经意间提供了无线电源的钥匙。佐治亚理工学院的一个团队已经开发出一种小型的3D打印天线,可以从5G波中获取能量。该技术具有将无线数据网络转变为无线电网的潜力。

低频段5G的工作频率在几百兆赫兹的范围内,提供了良好的范围,但速度却更低。几千兆赫量级的中频带信号可以提供更高的速度,以换取适度的范围缩小。两者都被归类为6GHz以下;一旦超过6GHz,您就进入了毫米波5G领域,在美国则高达40GHz。该频谱很容易获得并且非常非常快。

过去从无线信号中获取能量的一些尝试都集中在Wi-Fi上,Wi-Fi的峰值频率达到了几兆赫兹,例如中频5G,但毫米波(mmWave)则完全不同。毫米波(mmWave)5G由于其高频率和高功率而每秒可传输多个千兆比特,这意味着有更多的潜在能量可以收获。这也已经得到证明,但是这些演示需要一个大的整流天线。天线越大,其视野越窄,因此对于能量收集来说是不切实际的。Georgia Tech团队开发的微型卡片通过添加一个称为Rotman镜头的组件来解决此问题,该组件在中间(上方)呈尖头状。

Rotman镜头已经广泛用于5G波束成形应用中。他们可以将单个窄光束重塑为覆盖更大面积的多个同时光束。这就是Georgia Tech天线如此纤巧高效的原因,它的功率是同尺寸标准整流天线的21倍。

高频mmWave信号从5G发射器在180米(590英尺)处产生约6微瓦的功率。视线也不会被遮挡;mmWave信号的频率太高而无法穿过墙壁,但这也是使它们更容易利用无线电力的原因。

几微瓦的电量仍然足以为传感器和简单的IoT小工具供电,从而无需电池。该团队认为,无线电源可以成为一种变革性的5G技术,但这只有在运营商想出如何为它充电的情况下才是正确的。

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