май 6, 2024

Интелигентна антена за сателитен интернет 10 пъти намалява консумацията на енергия

Спътниковите групировки на ниска околоземна орбита са готови да осигурят мобилни комуникации до всички краища на планетата, но наземните терминали са скъпи и консумират много енергия. Френският стартъп Greenerwave работи по терминал с „реконфигурируема интелигентна повърхност“, който ще намали радикално цената на устройството, като същевременно ще намали потреблението на енергия 10 пъти. Тя се състои от малки, конфигурируеми компоненти, които кохерентно променят посоката и свойствата на лъча при отразяването му от повърхността.

Повечето съвременни услуги за сателитен интернет – Starlink и Eutelsat OneWeb – използват фазирани антенни решетки (PAA). Това са групи от малки антени, които адаптират посоката на излъчване или на приемане по определен начин. Те позволяват насочване към движеща се цел, но за сметка на това изискват сложна и скъпа електроника, както и много електроенергия. Решението на базираната в Париж компания Greenerwave е терминал, базиран на реконфигурируема интелигентна повърхност (RIS).

Тъй като този тип антена не изисква сложна електроника, производствените ѝ разходи са по-ниски, а консумацията на енергия е десет пъти по-малка от тази на FAS. Освен това технологията RIS открива нови възможности за сателитен мобилен интернет, например в терминали, инсталирани на кораби и самолети.

Технологията RIS се основава на използването на метаматериали, по-специално на метаповърхност, подходяща за управление на електромагнитните вълни, пише Spectrum. Тя е съставена от миниатюрни отразяващи елементи, които чрез регулиране на електрическото си съпротивление променят фазата на отразените от тях вълни.

Важна разлика между RIS и FAS е, че всяка антена във фазираната решетка трябва да има отделен чип. А RIS има много по-скромни изисквания: достатъчен е обикновен превключвател, само няколко транзистора. Той е по-прост и по-евтин. Конвенционалните FAS консумират от 500 W до 1 kW електроенергия, докато една метаповърхностна антена консумира само 70 W.

От друга страна, за прецизното управление на такава антена Greenerwave е разработила сложен софтуер. Това е цифрово копие на терминала, базирано на комбинация от физически модели на системата и модели с изкуствен интелект, обучени на реални оперативни данни. Това копие се използва за изчисляване на промяната в отразяващата способност на повърхността.

Greenerwave планира да започне да продава своите терминали в края на тази година. Тя работи и върху терминали за 5G мрежите.

Същевременно инженери от Шотландия са разработили първата в света антена за безжична комуникация на много висока честота. Тя е компактна и способна да предава данни със свръхвисока скорост и висока степен на надеждност. Честотата 60 GHz е с милиметрови радиовълни е с къс обхват. Тя е запазена от международните организации за промишлени, научни и медицински устройства.

source

Сподели: