Исследователи из Университета Нотр-Дам по заказу армии США разработали антенну нового типа, способную работать в сетях 5G, но потребляющую всего 10% энергии по сравнению с существующими системами. Эта технология может стать основой для экономичных мобильных сетей 5G и значительно снизить эксплуатационные расходы, учитывая высокое энергопотребление современных базовых станций.

В основе разработки лежит антенна миллиметрового диапазона с линзой, имеющей градиентный показатель преломления (GRIN). Хотя сами GRIN-линзы известны давно, их применение для создания единой широкополосной антенны 5G долгое время считалось труднореализуемым. Профессор Джонатан Чисум пояснил, что их идея заключалась в использовании физических свойств материалов для выполнения функций, которые обычно требуют множества энергоёмких чипов в традиционных антеннах. За последние восемь лет его лаборатория добилась значительных успехов в управлении широким пучком радиоволн, что и позволило создать одну антенну, охватывающую все частоты 5G.

Для Армии США такая широкополосная и маломощная антенна особенно ценна. Военным необходимы сети 5G, работающие в разных частотных диапазонах по всему миру. Разработка команды Чисума предоставляет такую универсальность. Благодаря низкому энергопотреблению, малому весу и размеру, антенну можно интегрировать в мобильные платформы, реализуя концепцию «5G в движении» с повышенной эффективностью и безопасностью.

В настоящее время команда работает над переносом технологии из лаборатории в практическое применение, привлекая промышленных партнёров с опытом в беспроводных сетях и аддитивном производстве. Уже создан прототип антенны методом послойной 3D-печати из диэлектрического материала с особой структурой (гироидные ячейки); процесс его изготовления занял около 100 часов.