Investigadores de la Universidad de Notre Dame están desarrollando una nueva antena de bajo consumo para redes 5G utilizando materiales dieléctricos artificiales impresos en 3D. Esta tecnología tiene como objetivo ofrecer un rendimiento 5G mientras utiliza menos del 10% de la energía consumida por los sistemas actuales. El proyecto está liderado por Jonathan Chisum , profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica, y es financiado por el Ejército de los Estados Unidos .
Las redes 5G actuales consumen una cantidad significativa de energía, con cada estación base utilizando tanta energía como 73 hogares estadounidenses promedio. El equipo de Chisum ha desarrollado una antena con lente de índice de gradiente (GRIN) en ondas milimétricas que opera en todas las bandas de frecuencia de 5G mediante un solo dispositivo. Este enfoque reemplaza múltiples antenas y chips que consumen mucha energía con un sistema único que aprovecha la física de los materiales.
“En este momento, una gran parte del costo de operar una red celular se destina a la electricidad. Si observas una torre de telecomunicaciones, puedes entender por qué: utiliza una antena diferente para cada banda, y estas dependen de chips activos que consumen mucha energía”, explicó Chisum. “Nuestra idea inicial fue simple: ¿y si pudiéramos diseñar una sola antena de banda ultra ancha permitiendo que la física de los materiales haga el trabajo que normalmente realizan muchos chips de alto consumo?”
(Crédito de la imagen: Angelic Rose Hubert).
La tecnología tiene aplicaciones tanto militares como civiles. Para el Ejército de los Estados Unidos , las capacidades de banda ancha de la antena permiten su operación en diversas frecuencias globales de 5G, mientras que su bajo consumo de energía la hace ideal para plataformas móviles. En el sector civil, esta innovación podría abordar las barreras de costos que han ralentizado la implementación de estaciones base de 5G en ondas milimétricas.
El equipo de Notre Dame está trabajando en el desarrollo de un proceso de fabricación eficiente utilizando tecnología de impresión 3D. Entre los socios industriales del proyecto se encuentran Cheshir Industries , una empresa cofundada por Chisum y graduados doctorales de Notre Dame, y 3D Fortify , especializada en diseño y fabricación de componentes de radiofrecuencia (RF).
Fuente: news.nd.edu