16 ژانویه 2023 -توسط دانشگاه شفیلد-آنتن های رادیویی با چاپ سه بعدی اعتبار: دانشگاه شفیلد
آنتن‌های رادیویی پرینت سه‌بعدی که می‌توانند سیگنال‌های تلفن همراه قوی‌تر و اتصال سریع‌تر به اینترنت را برای افرادی که در جوامع دوردست زندگی می‌کنند کمک کنند، توسط محققان دانشگاه شفیلد ساخته شده‌اند.
آنتن‌های موج میلی‌متری (mmWave) که توسط محققان دپارتمان مهندسی الکترونیک و برق دانشگاه شفیلد طراحی، ساخته و آزمایش شده‌اند، دارای عملکرد فرکانس رادیویی هستند که با آنهایی که با استفاده از تکنیک‌های تولید مرسوم تولید می‌شوند مطابقت دارد. آنتن‌های پرینت سه بعدی می‌توانند توسعه زیرساخت‌های جدید 5G و 6G را تسریع کنند و همچنین به باز کردن دسترسی به فناوری‌ها برای افرادی که در مناطق دورافتاده زندگی می‌کنند، هم در بریتانیا و هم در سراسر جهان کمک می‌کنند.
آنتن‌هایی که در حال حاضر برای ساخت شبکه‌های مخابراتی استفاده می‌شوند، معمولاً با تولید کند و پرهزینه هستند. این امر مانع نوآوری می شود، توسعه نمونه های اولیه را به تاخیر می اندازد و ساخت زیرساخت های جدید را دشوار می کند. محققان شفیلد طرح جدیدی را توسعه داده‌اند که آنتن‌های رادیویی را قادر می‌سازد تا با استفاده از پرینت سه‌بعدی بسیار ارزان‌تر و سریع‌تر ساخته شوند، بدون اینکه به عملکرد آنها آسیبی وارد شود. این تکنیک به این معنی است که آنتن‌ها را می‌توان در چند ساعت و تنها با چند پوند تولید کرد، اما با قابلیت‌های عملکردی مشابه آنتن‌هایی که به روش‌های معمولی تولید می‌شوند که معمولاً صدها پوند هزینه ایجاد می‌کنند.
در عکس فوق برخی از نمودارهای سطح سه بعدی ایجاد شده در آزمایشگاه اندازه گیری وجود دارد – این نمودارها مقایسه ای بین نمونه ای که به طور سنتی تولید می شود و آنتن پرینت سه بعدی ایجاد شده توسط تیم در دانشگاه شفیلد را نشان می دهد. این آنتن‌ها از نانوذرات نقره استفاده می‌کنند که خواص الکتریکی عالی برای فرکانس رادیویی دارند و در فرکانس‌های مختلف مورد استفاده توسط شبکه‌های 5G و 6G تا 48 گیگاهرتز آزمایش شده‌اند. پاسخ دامنه سود و زمان آنها – که بر جهت و قدرت سیگنالی که می توانند دریافت و ارسال کنند تأثیر می گذارد – تقریباً از آنهایی که به طور سنتی تولید می شوند قابل تشخیص نیست.
ادی بال، از گروه تحقیقاتی ارتباطات در دانشگاه شفیلد، گفت: “این طرح چاپ سه بعدی می تواند یک تغییر بازی برای صنعت ارتباطات راه دور باشد. ما را قادر می سازد تا نمونه اولیه و تولید آنتن های شبکه های 5G و 6G را با هزینه بسیار کمتری داشته باشیم. این طرح همچنین می تواند برای تولید آنتن در مقیاس بسیار بزرگتر مورد استفاده قرار گیرد و بنابراین می تواند مناطق بیشتری را پوشش دهد و سریع ترین شبکه های تلفن همراه را به نقاطی از جهان که هنوز دسترسی نداشته اند بیاورد. “
تست فرکانس رادیویی آنتن با استفاده از آزمایشگاه ملی اندازه‌گیری امواج میلی‌متری UKRI در دانشگاه شفیلد انجام شد. مرکز اندازه‌گیری mmWave می‌تواند سیستم‌های روی تراشه و آنتن‌ها را با فرکانس ۱۱۰ گیگاهرتز اندازه‌گیری کند، که برای تحقیقات ارتباطات بسیار ارزشمند است، مانند آنتن‌هایی که با چاپ سه‌بعدی انجام می‌شود.
