Des antennes imprimées en 3D pourraient apporter la 5G et la 6G aux communautés éloignées

Des antennes radio imprimées en 3D qui pourraient aider à fournir des signaux de téléphonie mobile plus forts et des connexions Internet plus rapides aux personnes vivant dans des communautés éloignées ont été développées par des chercheurs de l’Université de Sheffield.

Les antennes à ondes millimétriques (mmWave), qui ont été conçues, fabriquées et testées par des chercheurs du Département de génie électronique et électrique de l’Université de Sheffield, ont des performances de radiofréquence qui correspondent à celles produites à l’aide de techniques de fabrication conventionnelles. Les antennes imprimées en 3D pourraient accélérer le développement de nouvelles infrastructures 5G et 6G et aider à ouvrir l’accès aux technologies pour les personnes vivant dans des régions éloignées, tant au Royaume-Uni que dans le monde.

Les antennes actuellement utilisées pour construire des réseaux de télécommunication sont généralement lentes et coûteuses à fabriquer. Cela entrave l’innovation, retarde le développement de prototypes et rend difficile la construction de nouvelles infrastructures. Les chercheurs de Sheffield ont développé une nouvelle conception qui permet de fabriquer des antennes radio beaucoup moins chères et plus rapides en utilisant l’impression 3D sans compromettre les performances. La technique signifie que les antennes peuvent être produites en aussi peu que quelques heures, pour seulement quelques livres, mais avec des capacités de performance similaires à celles des antennes fabriquées de manière conventionnelle qui coûtent généralement des centaines de livres à créer.

Vous trouverez ci-dessous quelques tracés de surface 3D créés au laboratoire de mesure. Ces tracés montrent une comparaison entre un exemple de fabrication traditionnelle et l’antenne imprimée en 3D créée par l’équipe de l’Université de Sheffield. Les antennes utilisent des nanoparticules d’argent, qui ont d’excellentes propriétés électriques pour les radiofréquences, et ont été testées à différentes fréquences utilisées par les réseaux 5G et 6G, jusqu’à 48 GHz. Leur gain et leur réponse dans le domaine temporel – affectant la direction et la force du signal qu’ils peuvent recevoir et transmettre – sont presque impossibles à distinguer de ceux fabriqués traditionnellement.

Eddie Ball, du groupe de recherche sur les communications de l’université de Sheffield, a déclaré : « Cette conception imprimée en 3D pourrait changer la donne pour l’industrie des télécommunications. Elle nous permet de prototyper et de produire des antennes pour les réseaux 5G et 6G à un coût bien inférieur. et beaucoup plus rapide que les techniques de fabrication actuelles.La conception pourrait également être utilisée pour produire des antennes à une échelle beaucoup plus grande et donc avoir la capacité de couvrir plus de zones et d’apporter les réseaux mobiles les plus rapides à des parties du monde qui n’y ont pas encore eu accès. ”

Les tests de radiofréquence de l’antenne ont été effectués à l’aide du laboratoire national de mesure des ondes millimétriques UKRI de l’Université de Sheffield, leader de l’industrie. L’installation de mesure mmWave peut mesurer des systèmes sur puce et des antennes jusqu’à 110 GHz, ce qui est inestimable pour la recherche en communications, comme celle effectuée sur l’antenne imprimée en 3D.