Ученые ЮУрГУ разработали новую антенну, работающую как в существующих стандартах сотовой связи (2G, 3G, 4G), так и в новом стандарте 5G. В Федеральной службе по интеллектуальной собственности на модификацию оформлен патент на полезную модель.
Это не первый патент, поданный аспирантом ЮУрГУ Святославом Дударевым и его научным руководителем Денисом Клыгачем. В 2022 году ими был оформлен патент «Двухдиапазонная всенаправленная печатная антенна с комбинированным возбуждением». Тогда в конструкции изобретения было две печатных платы. Излучатели на нижней плате работают в диапазоне 1.6 – 2.4 ГГц, который соответствует стандартам сотовой связи 2G, 3G и 4G. Излучатели на второй плате формируют диапазон 4.1 – 5 ГГц. Такие высокие частоты требуются для нового стандарта связи n79 5G, который постепенно вводят у нас в России.
«К первоначальной конструкции мы добавили плату с метаповерхностью в виде массива из 45 вложенных друг в друга проводящих рамок. Благодаря этому массиву мы получаем увеличение в коэффициенте усиления антенны, что позволяет передавать и принимать сигнал на бо̀льших расстояниях», – объясняет аспирант третьего курса Святослав Дударев.
Полный переход на новый стандарт связи (5G) сопряжен с трудностями: старые стандарты связи еще долго не потеряют своей актуальности с приходом нового поколения, поэтому необходима антенна, совмещающая в себе несколько диапазонов связи.
«Мы можем собрать вертикальную решётку из разработанных нами антенн, расположив их одна над другой. Дальность действия такой антенной решётки будет намного больше, чем у одной антенны. Благодаря круговой диаграмме направленности, двум диапазонам частот, соответствующим стандартам 2–5G, одну антенную решётку можно будет использовать вместо нескольких направленных антенн разных диапазонов сотовой связи. То есть это выгодно экономически», – комментирует Святослав Дударев.
По новой разработке сделан доклад на конференции IEEE 8th All-Russian Microwave Conference RMC 2022 и опубликована статья. Также авторы изобретения активно печатаются в российских журналах, входящий в перечень ВАК. Исследования по данному направлению проводятся при поддержке Фонда Содействия Инновациям (договор №18085ГУ/2022).
Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».