佐治亞理工學院的研究人員提出了一種利用5G移動網(wǎng)絡容量過剩的新方法。新技術(shù)將5G網(wǎng)絡變成了一個無線電網(wǎng),能夠在空中為目前需要電池運行的小型物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備供電。在許多這些小型設備中,電池阻止了設備的小型化,使其規(guī)模更小。
佐治亞理工學院的研究人員開發(fā)了一種靈活的基于Rotman透鏡的整流天線系統(tǒng),能夠采集28千兆赫茲波段的毫米波。羅特曼透鏡對于波束成形網(wǎng)絡至關重要,通常用于雷達監(jiān)視系統(tǒng)中用于在不移動天線的情況下從多個方向觀察目標。為了創(chuàng)建能夠采集足夠功率的系統(tǒng),以便在遠距離運行低功耗設備,需要更大的孔徑天線。
然而,更大的孔徑天線面臨的挑戰(zhàn)是它們的視場很窄,如果天線與5G基站廣泛分散,就會限制其運行。項目研究人員解決了這一問題。該團隊表示,目前的5G網(wǎng)絡是為高帶寬通信而構(gòu)建的。高頻網(wǎng)絡蘊含可以收集而未使用的電力,否則這些電力將被浪費掉。
研究人員Jimmy Hester表示,這項創(chuàng)新將使大型天線能夠在更高的頻率下工作,并從任何方向接收電力。其不區(qū)分方向的能力使該解決方案"更加實用"。天線陣列從一個方向收集到的所有能量都會被組合起來,并輸入到一個單一的整流器中,以實現(xiàn)效率最大化。佐治亞理工學院創(chuàng)造的技術(shù)與其他同類產(chǎn)品相比,在保持相同角度覆蓋范圍的情況下,實現(xiàn)了采集功率的21倍增長。
研究人員利用內(nèi)部的快速成型制造技術(shù)創(chuàng)建了這些設備,在多種日常柔性和剛性基材上打印出巴掌大小的毫米波采集器。有朝一日,這項技術(shù)可以用空中充電取代電池,這可能會給各種電子產(chǎn)品帶來革命性的變化。