La 5G n’a pas immédiatement changé le monde comme certains transporteurs nous l’avaient promis. Néanmoins, il est indéniable que tous les avantages de la transition de la 4G à la 5G augmenteront régulièrement au cours des prochaines années à mesure que la couverture deviendra plus étendue. Pendant ce temps, des chercheurs de Georgia Tech ont récemment proposé une utilisation fascinante et nouvelle des signaux 5G qui n’a rien à voir avec l’amélioration des vitesses de téléchargement.
Comme détaillé sur le Centre d’actualités Georgia Tech, les ingénieurs universitaires ont trouvé un moyen d’utiliser l’énergie des signaux 5G et de les transformer en une sorte de source d’énergie miniaturisée.
Bien qu’il soit possible de récolter suffisamment d’énergie à partir de la 5G avec des antennes gargantuesques, les chercheurs ont réussi à créer leur propre système d’antenne dans un boîtier beaucoup plus petit. Une autre limitation que les ingénieurs de Georgia Tech ont réussi à contourner est que les conceptions d’antennes précédentes ne pouvaient récupérer l’énergie de la 5G que s’il y avait une ligne de vue directe vers une station de base 5G.
«Nous avons résolu le problème de ne pouvoir regarder que dans une seule direction avec un système qui a un grand angle de couverture», a déclaré la chercheuse principale Aline Eid.
«Avec cette innovation», a ajouté le conseiller principal du laboratoire Jimmy Hester, «nous pouvons avoir une grande antenne, qui fonctionne à des fréquences plus élevées et peut recevoir de l’énergie de n’importe quelle direction. Il est indépendant de la direction, ce qui le rend beaucoup plus pratique. »
Cela étant, les données de l’équipe de recherche de Georgia Tech ont révélé que leur nouvelle technologie d’antenne entraînait une augmentation de 21 fois de la puissance captée par rapport aux conceptions précédentes.
Le centre de presse universitaire ajoute:
La FCC a autorisé la 5G à focaliser la puissance de manière beaucoup plus dense par rapport aux générations précédentes de réseaux cellulaires. Alors que la 5G d’aujourd’hui a été conçue pour les communications à large bande passante, le réseau haute fréquence offre une riche opportunité de «récolter» de l’énergie inutilisée qui serait autrement gaspillée.
En récupérant l’énergie dès le départ, les chercheurs prévoient que leur découverte sera en mesure d’alimenter des appareils portables et des gadgets basés sur l’IoT. Et une fois que la couverture 5G deviendra omniprésente, les chercheurs estiment que la technologie ouvrira la porte à une alimentation par batterie «over the air» à la demande.
«Je travaille sur la récupération d’énergie de manière conventionnelle depuis au moins six ans, et pendant la plupart de ce temps, il ne semblait pas y avoir de clé pour faire fonctionner la récupération d’énergie dans le monde réel, en raison des limites FCC sur les émissions d’énergie focalisation », a ajouté Hester. «Avec l’avènement des réseaux 5G, cela pourrait réellement fonctionner et nous l’avons démontré. C’est extrêmement excitant – nous pourrions nous débarrasser des batteries. «
Les détails de la nouvelle recherche ont été publiés dans La nature plus tôt cette année avec la lecture du résumé en partie:
La 5G a été conçue pour des communications ultra-rapides et à faible latence. Pour ce faire, des fréquences d’onde mm ont été adoptées et ont permis à la FCC des densités de puissance rayonnée sans précédent. Sans le savoir, les architectes de la 5G ont ainsi créé un réseau électrique sans fil capable d’alimenter des appareils à des distances dépassant de loin les capacités de toutes les technologies existantes. Cependant, ce potentiel ne pourrait être réalisé que si un compromis fondamental dans la récupération d’énergie sans fil pouvait être contourné.
Ici, nous proposons une solution qui rompt le paradigme habituel, emprisonné dans le compromis entre la couverture angulaire rectenne et la sensibilité à l’allumage. Le concept repose sur la mise en place d’une lentille Rotman entre les antennes et les redresseurs. La lentille imprimée et flexible à ondes millimétriques permet un fonctionnement robuste et résistant à la flexion sur plus de 20 GHz de gain et de largeurs de bande angulaire. Des sous-réseaux d’antennes, des redresseurs et des combinateurs CC sont ensuite ajoutés à la structure pour démontrer sa combinaison de grande couverture angulaire et de sensibilité à la mise sous tension – dans des conditions planes et pliées – et une capacité de récolte jusqu’à une distance de 2,83 m dans son courant. configuration et dépassant 180 m à l’aide de redresseurs à la pointe de la technologie permettant de récolter plusieurs μW de puissance continue (environ 6 μW à 180 m avec 75 dBm EIRP).
L’étude peut être lue dans son intégralité par ici.
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