Операторы сотовой связи развертывают сети 5G по всему миру, обещая молниеносно доставлять данные на устройства любых форм и размеров. До сих пор заявления о скорости 5G были не более, чем обещаниями. Однако архитекторы технологии 5G, возможно, непреднамеренно предоставили ключ к беспроводной энергии. Команда Технологического института Джорджии разработала небольшую антенну, напечатанную на 3D-принтере, которая может извлекать энергию из волн 5G. Эта технология может превратить беспроводные сети передачи данных в беспроводную энергосистему.
5G выпускается в нескольких вариантах, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Существует 5G в низкочастотном диапазоне, который работает в диапазоне нескольких сотен мегагерц, предлагая хороший диапазон, но более низкие скорости. Сигналы средней полосы порядка нескольких гигагерц могут обеспечить гораздо более высокие скорости в обмен на умеренное сокращение дальности. Оба они классифицируются как диапазоны частот ниже 6 ГГц; как только вы превысите 6 ГГц, вы попадете в область 5G миллиметрового диапазона, а в США - до 40 ГГц. Именно с этого начали Verizon и AT&T, потому что этот спектр был легко доступен и очень, очень быстр. Эта проблема? Очень маленький диапазон.
Некоторые прошлые попытки получить мощность от беспроводных сигналов были сосредоточены на Wi-Fi, который достигает нескольких гигагерц, как среднечастотный 5G, но миллиметровые волны (mmWave) - это совсем другая история. 5G миллиметрового диапазона (mmWave) может передавать несколько гигабит в секунду из-за своей высокой частоты и мощности, а это означает, что есть больше потенциальной энергии для сбора. Это тоже было продемонстрировано, но для этих демонстраций требовалась большая выпрямляющая антенна. Чем больше антенна, тем уже её угол зрения, что делает её непрактичной для сбора энергии. Крошечные карты, разработанные командой Технологического института Джорджии, решают эту проблему, добавляя компонент под названием линза Ротмана - фигура с шипами посередине.
Линзы Ротмана широко используются в системах формирования луча 5G. Они могут преобразовать один узкий луч в несколько одновременных лучей, покрывающих более широкую область. Вот почему антенна Технологического института Джорджии такая крошечная и эффективная - она потребляет в 21 раз больше энергии, чем стандартная выпрямительная антенна того же размера.
Однако мы все еще не говорим об огромной мощности. Высокочастотный сигнал миллиметрового диапазона генерирует мощность около 6 микроватт на расстоянии 180 метров (590 футов) от передатчика 5G. Это верно при беспрепятственной прямой видимости. Сигналы mmWave слишком высокочастотны, чтобы проходить сквозь стены, но это также делает их более удобными для беспроводной передачи энергии.
Несколько микроватт по-прежнему достаточно для питания датчиков и простых устройств Интернета вещей, избавляя от необходимости использования батарей. Команда считает, что беспроводная энергия может стать революционной технологией 5G, но это, вероятно, верно только в том случае, если операторы связи выяснят, как взимать плату за неё.
Источник: https://www.extremetech.com/extreme/321316-new-3d-printed-antenna-can-harvest-power-from-5g-signals