Исследователи из Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН (Москва) впервые применили 3D-печать для создания элементов реконфигурируемых интеллектуальных поверхностей (RIS). Эти «умные зеркала» способны управлять радиоволнами и усиливать сигнал мобильных сетей. Новый метод позволил увеличить рабочую полосу частот на 40% и снизить себестоимость в 5 раз по сравнению с традиционными технологиями.
Результаты работы опубликованы в журнале IEEE Access при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Сегодня для стабильного покрытия сетями 5G и будущих 6G требуется строить новые вышки, что обходится дорого. Альтернативой становятся интеллектуальные поверхности, отражающие радиосигналы подобно зеркалам, перенаправляя их к пользователям и повышая качество связи. Ранее прототипы таких устройств создавались по технологии печатных плат — метод дорогостоящий и требующий сложного оборудования. Это ограничивало массовые тестирования и внедрение.
Учёные предложили решение: 3D-печать элементов RIS из ударопрочного полистирола. Это дешёвый материал, пропускающий радиоволны без искажений. На поверхность полистирольной основы, напечатанной в виде ячеистой структуры, наносится проводящий слой из медной фольги.
Сочетание 3D-печати и медного покрытия позволяет создавать элементы интеллектуальных поверхностей с широкой полосой пропускания. Это ускоряет передачу данных и повышает устойчивость беспроводной связи. Технология не требует дорогих импортных материалов, использует отечественный полистирол и может быть масштабирована для промышленного производства.
В перспективе методика позволит в 5 раз дешевле и быстрее производить устройства для сетей 5G и 6G, что важно для обеспечения покрытия в отдаленных районах России.
Следующая цель команды — разработка нового прототипа реконфигурируемой интеллектуальной поверхности для сотовых сетей 5G.
