I ricercatori dell’Università di Sheffield stampano in 3D antenne mmWave

I ricercatori del Dipartimento di ingegneria elettronica ed elettrica dell’Università di Sheffield hanno progettato, prodotto e testato antenne a onde millimetriche (mmWave) con prestazioni in radiofrequenza che corrispondono a quelle prodotte utilizzando tecniche di produzione convenzionali. Le antenne stampate in 3D hanno il potenziale per accelerare lo sviluppo di nuove infrastrutture 5G e 6G, oltre ad aiutare l’accesso aperto alle tecnologie per le persone che vivono in aree remote, sia nel Regno Unito che in tutto il mondo.

La creazione di antenne attualmente utilizzate per costruire reti di telecomunicazione è in genere lenta e costosa. Secondo l’Università di Sheffield, ciò sta ostacolando l’innovazione, ritardando lo sviluppo di prototipi e rendendo difficile la costruzione di nuove infrastrutture. In risposta a ciò, i ricercatori dell’università hanno sviluppato un nuovo design che consente di produrre antenne radio in modo molto più economico e veloce utilizzando la stampa 3D, senza compromettere le prestazioni. Usando questa tecnica, le antenne possono essere prodotte in poche ore, per pochi chili e con capacità prestazionali simili a quelle delle antenne prodotte in modo convenzionale, dove di solito costano centinaia di sterline.

Le antenne utilizzano nanoparticelle d’argento, che hanno eccellenti proprietà elettriche per la radiofrequenza, e sono state testate a varie frequenze utilizzate dalle reti 5G e 6G, fino a 48 GHz. Il loro guadagno e la risposta nel dominio del tempo – che influenzano la direzione e la forza del segnale che possono ricevere e trasmettere – è quasi indistinguibile da quelli prodotti tradizionalmente.

“Questo design stampato in 3D potrebbe essere un punto di svolta per il settore delle telecomunicazioni. Ci consente di prototipare e produrre antenne per reti 5G e 6G a un costo molto inferiore e molto più rapidamente rispetto alle attuali tecniche di produzione. Il design potrebbe anche essere utilizzato per produrre antenne su scala molto più ampia e quindi avere la capacità di coprire più aree e portare le reti mobili più veloci in parti del mondo che non hanno ancora avuto accesso “, ha affermato Eddie Ball, del Communications Research Group presso l’Università di Sheffield.

I test in radiofrequenza dell’antenna sono stati eseguiti utilizzando il laboratorio di misurazione delle onde millimetriche nazionale UKRI leader del settore dell’Università di Sheffield. La struttura di misurazione mmWave può misurare sistemi su chip e antenne a 110 GHz, il che è inestimabile per la ricerca sulle comunicazioni, come quella effettuata sull’antenna stampata in 3D.

La ricerca è stata finanziata dal Defence and Security Accelerator e dal Defense Science and Technology Laboratory del governo britannico.