Статьи
Учёные Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича Российской академии наук (ИППИ РАН) изготовили с помощью 3D-печати элементы реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей (Reconfigurable Intelligent Surface, RIS), усиливающих сигналы мобильной связи. Новая технология позволила существенно повысить эффективность и снизить стоимость производства компонентов, необходимых для построения сетей связи нового поколения.
По словам младшего научного сотрудника лаборатории беспроводных сетей ИППИ РАН Андрея Тярина, предложенный подход не требует использования дорогостоящих импортных материалов.
«В печати используется ударопрочный полистирол отечественного производства. Это позволит создавать устройства для 5G- и в перспективе 6G-сетей примерно в пять раз дешевле существующих технологий. Мы рассчитываем, что методика позволит наладить промышленное производство таких поверхностей в России и ускорит внедрение инноваций в системы связи», — отметил исследователь.
Сети пятого поколения (5G) уже работают в пилотном режиме в Москве, Санкт-Петербурге, Иннополисе и Сколково. Пока они доступны в основном корпоративным клиентам, однако массовое внедрение в России планируется с 2026 года. 5G отличается от предыдущих стандартов более высокой скоростью передачи данных и пропускной способностью, что открывает новые возможности для интернета вещей, беспилотного транспорта и технологий виртуальной реальности.
Для обеспечения устойчивого покрытия 5G требуется большое количество базовых станций, что значительно повышает затраты. Однако учёные ИППИ РАН предложили альтернативу — использование интеллектуальных поверхностей, которые позволяют перенаправлять радиосигналы и усиливать их, улучшая качество связи без установки дополнительных вышек.
Реконфигурируемые интеллектуальные поверхности работают по принципу зеркала, отражающего не свет, а радиоволны. Традиционно такие устройства создавались методом химического травления печатных плат, что дорого и сложно. Специалисты ИППИ РАН применили аддитивное производство: напечатали основу из ударопрочного полистирола с внутренней сотовой структурой на 3D-принтере и нанесли на неё проводящий слой из медной фольги.
Результаты экспериментов показали, что использование 3D-печатной сотовой структуры позволило увеличить ширину рабочей полосы частот на 40 %, что делает новые RIS-элементы эффективнее существующих аналогов. Кроме того, их производство стало примерно в пять раз дешевле.
Разработка поддержана грантом Российского научного фонда, а результаты опубликованы в научном журнале IEEE Access. В перспективе учёные планируют использовать предложенную методику для создания новых прототипов RIS-поверхностей, адаптированных под требования будущих сетей 6G.
По словам младшего научного сотрудника лаборатории беспроводных сетей ИППИ РАН Андрея Тярина, предложенный подход не требует использования дорогостоящих импортных материалов.
«В печати используется ударопрочный полистирол отечественного производства. Это позволит создавать устройства для 5G- и в перспективе 6G-сетей примерно в пять раз дешевле существующих технологий. Мы рассчитываем, что методика позволит наладить промышленное производство таких поверхностей в России и ускорит внедрение инноваций в системы связи», — отметил исследователь.
Сети пятого поколения (5G) уже работают в пилотном режиме в Москве, Санкт-Петербурге, Иннополисе и Сколково. Пока они доступны в основном корпоративным клиентам, однако массовое внедрение в России планируется с 2026 года. 5G отличается от предыдущих стандартов более высокой скоростью передачи данных и пропускной способностью, что открывает новые возможности для интернета вещей, беспилотного транспорта и технологий виртуальной реальности.
Для обеспечения устойчивого покрытия 5G требуется большое количество базовых станций, что значительно повышает затраты. Однако учёные ИППИ РАН предложили альтернативу — использование интеллектуальных поверхностей, которые позволяют перенаправлять радиосигналы и усиливать их, улучшая качество связи без установки дополнительных вышек.
Реконфигурируемые интеллектуальные поверхности работают по принципу зеркала, отражающего не свет, а радиоволны. Традиционно такие устройства создавались методом химического травления печатных плат, что дорого и сложно. Специалисты ИППИ РАН применили аддитивное производство: напечатали основу из ударопрочного полистирола с внутренней сотовой структурой на 3D-принтере и нанесли на неё проводящий слой из медной фольги.
Результаты экспериментов показали, что использование 3D-печатной сотовой структуры позволило увеличить ширину рабочей полосы частот на 40 %, что делает новые RIS-элементы эффективнее существующих аналогов. Кроме того, их производство стало примерно в пять раз дешевле.
Разработка поддержана грантом Российского научного фонда, а результаты опубликованы в научном журнале IEEE Access. В перспективе учёные планируют использовать предложенную методику для создания новых прототипов RIS-поверхностей, адаптированных под требования будущих сетей 6G.