MY.UAНовини
Інженери відкривають нове покоління бездротового зв’язку
Інженери відкривають нове покоління бездротового зв’язку

Інженери відкривають нове покоління бездротового зв’язку

На початку 2010-х LightSquared, багатомільярдний стартап, який обіцяв зробити революцію в стільниковому зв’язку, оголосив про банкрутство. Компанія не змогла зрозуміти, як запобігти перешкодам сигналів систем GPS. Тепер інженери Penn розробили новий інструмент, який міг би запобігти повторенню таких проблем: регульований фільтр, який може успішно запобігати перешкодам навіть у високочастотних діапазонах електромагнітного спектра.

«Я сподіваюся, що це забезпечить наступне покоління бездротового зв’язку», — каже Трой Олссон, доцент кафедри електротехніки та системної інженерії (ESE) Penn Engineering і старший автор нової статті в Nature Communications, яка описує фільтр.

Електромагнітний спектр сам по собі є одним із найцінніших ресурсів сучасного світу; лише незначна частина спектра, в основному радіохвилі, що становить менше однієї мільярдної відсотка від загального спектра, підходить для бездротового зв’язку.

Федеральні правила та використання спектра

Смуги цієї частини спектра ретельно контролюються Федеральною комісією зв’язку (FCC), яка лише нещодавно надала доступ до діапазону частот 3 (FR3), включаючи частоти приблизно від 7 ГГц до 24 ГГц, для комерційного використання. (Один герц еквівалентний одному коливанню електромагнітної хвилі, що проходить через точку щосекунди; один гігагерц, або ГГц, становить мільярд таких коливань за секунду.)

На сьогодні бездротовий зв’язок переважно використовує нижчі діапазони частот. «Зараз ми працюємо на частотах від 600 МГц до 6 ГГц», — каже Олссон. «Це 5G, 4G, 3G». У бездротових пристроях використовуються різні фільтри для різних частот, у результаті чого для покриття всіх частот або діапазонів потрібна велика кількість фільтрів, які займають значний простір. (Типовий смартфон містить понад 100 фільтрів, щоб сигнали з різних діапазонів не заважали один одному.)

«Діапазон FR3, швидше за все, буде розгорнутий для 6G або Next G, — говорить Олссон, маючи на увазі наступне покоління стільникових мереж, — і зараз продуктивність технологій малого фільтра та комутаторів із низькими втратами в цих діапазонах висока. обмежений. Наявність фільтра, який можна налаштовувати на цих діапазонах, означає, що вам не доведеться встановлювати ще понад 100 фільтрів у свій телефон із багатьма різними перемикачами. Фільтр, подібний тому, який ми створили, є найбільш життєздатним шляхом використання діапазону FR3».

Однією з ускладнень, пов’язаних із використанням діапазонів вищих частот, є те, що багато частот уже зарезервовано для супутників. «Starlink Ілона Маска працює в цих діапазонах», — зазначає Олссон. «Військові — їх уже витіснили з багатьох нижчих рядів. Вони не збираються відмовлятися від радіолокаційних частот, які знаходяться прямо в цих діапазонах, або від свого супутникового зв’язку».

У результаті лабораторія Олссона — у співпраці з колегами Марком Алленом, професором ESE Альфредом Фітлером Муром і Фірузом Афлатуні, доцентом ESE, а також їхніми відповідними групами — розробила фільтр регульованим, щоб інженери могли використовувати його для вибіркового фільтруйте різні частоти, а не використовуйте окремі фільтри. «Настроюваність буде дуже важливою, — продовжує Олссон, — тому що на цих високих частотах у вас не завжди може бути виділений блок спектру лише для комерційного використання».

Інноваційний матеріал і технологія регулювання

Що робить фільтр регульованим, так це унікальний матеріал, «ітрієвий залізний гранат» (YIG), суміш ітрію, рідкоземельного металу, разом із залізом і киснем. «Особливість YIG полягає в тому, що він поширює магнітну спінову хвилю», — каже Олссон, маючи на увазі тип хвилі, який створюється в магнітних матеріалах, коли електрони обертаються синхронно.

Під впливом магнітного поля магнітна спінова хвиля, що генерується YIG, змінює частоту. «Шляхом регулювання магнітного поля, — каже Xingyu Du, докторант лабораторії Олссона та перший автор статті, — фільтр YIG забезпечує безперервне налаштування частоти в надзвичайно широкому діапазоні частот».

У результаті новий фільтр можна налаштувати на будь-яку частоту від 3,4 ГГц до 11,1 ГГц, що охоплює більшу частину нової території, яку FCC відкрив у діапазоні FR3. «Ми сподіваємося продемонструвати, що одного адаптивного фільтра достатньо для всіх діапазонів частот», — каже Ду.

Крім того, що новий фільтр можна налаштовувати, він також крихітний — приблизно такого ж розміру, як чверть, на відміну від попередніх поколінь фільтрів YIG, які нагадували великі пакети індексних карток.

Однією з причин, чому новий фільтр такий малий, і тому його потенційно можна буде вставляти в мобільні телефони в майбутньому, є те, що він потребує дуже мало енергії. «Ми вперше розробили схему з нульовою статичною потужністю та магнітним зміщенням», — каже Ду, маючи на увазі тип схеми, яка створює магнітне поле, не потребуючи жодної енергії, окрім випадкових імпульсів, для перенастроювання поля.

Незважаючи на те, що YIG був відкритий у 1950-х роках, а фільтри YIG існують десятиліттями, поєднання нової схеми з надзвичайно тонкими плівками YIG, обробленими на мікромашині в Центрі нанотехнологій імені Сінгха, значно зменшило енергоспоживання та розмір нового фільтра. «Наш фільтр у 10 разів менший за поточні комерційні фільтри YIG», — каже Ду.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Звичайний продукт може знизити ризик гіпертонії на 26%: що з'ясували вчені
TSN
2026-10-21T01:51:43Z
Пийте каву правильно — житимете довше: дослідники виявили важливу закономірність
TSN
2026-10-18T21:21:58Z
Не можете заснути вночі?: 5 незвичних способів проти безсоння
TSN
2026-10-21T16:21:13Z
Який чай корисніший для серця: зелений чи чорний — пояснення експертів
TSN
2026-10-21T15:51:58Z
ВЛК за день визнала чоловіка з епілепсією та судомними нападами придатним до служби: що було далі
TSN
2026-10-22T06:51:59Z
Смертельний вірус Ебола дістався ще однієї країни: медики встановлюють коло контактних осіб
TSN
2026-10-21T23:21:44Z
Вчені з'ясували, який манікюр робить руки привабливішими: результат дивує
24tv
2026-10-17T13:30:25Z
Щомісячна доплата у тисячу гривень: українців можуть податися на додаткові гроші
24tv
2026-10-21T15:42:10Z
На Буковині голова громади вечорами підробляє сімейним лікарем
ГЛАВКОМ NET
2026-10-17T13:15:39Z
Розлучився після 25 років шлюбу: легенда "Ліверпуля" заручився із моделлю, молодшою на 16 років
Фокус
2026-10-21T18:33:33Z
Брітні Спірс збентежила фанатів: показала танець у прозорому спідньому
Фокус
2026-10-22T07:36:17Z
Відомий український продюсер захворів на рак: як він дізнався діагноз
Вива
2026-10-21T18:18:08Z
"Збираю себе докупи": Ірина Федишин показала перше фото з лікарні після втрати доньки
24tv
2026-10-21T19:21:37Z
Зірка "Кріпосної" з гумором повідомила про своє розлучення
Фокус
2026-10-22T08:45:15Z
"Шестизначні суми за виступ" - Нікітін розповів про заробітки Вєрки Сердючки
Gazeta UA
2026-10-22T08:39:19Z
Юрій Нікітін розкрив, чому Вєрка Сердючка не перекладає хіти українською мовою
Вива
2026-10-21T20:03:58Z
«Україна має талант», «МастерШеф. Професіонали» на СТБ та гумористичні програми на «1+1 Україна». Як дивилися телеканали у вересні 2026
Детектор М
2026-10-22T08:31:33Z
"Безпека – це пріоритет": Альона Омаргалієва раптово перенесла свої концерти у Палаці спорту
24tv
2026-10-22T08:18:24Z
Одна хитрість допоможе зберегти сушені гриби надовго: що покласти в банку
GlavRed
2026-10-21T20:21:40Z
Погляньте на ці рослини: вони підкажуть ідеальне місце для свердловини
24tv
2026-10-21T19:27:59Z
Тут катаються на вулкані з дошки, а в озері плавають акули: цікава країна, про яку мало хто знає
24tv
2026-10-21T19:42:45Z
Коли додавати овочі в бульйон: секрет насиченого смаку та прозорості
GlavRed
2026-10-11T16:42:46Z
Не лише Поліна: 5 милозвучних жіночих імен на літеру "П", які вам сподобаються
24tv
2026-10-22T08:24:36Z
Гороскоп на завтра, 23 жовтня: Дівам - переживання, Стрільцям - радість
GlavRed
2026-10-22T08:12:51Z
Більше ніякої вогкості: хитрий трюк для сушіння білизни, про який знають не всі
GlavRed
2026-10-11T20:24:12Z
Ракам – відпустити минуле, Овнам – діяти послідовно: найавторитетніший гороскоп на 14 жовтня 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-10-13T17:57:15Z
Заміна дорогим добривам: який сидерат варто посіяти до кінця жовтня
GlavRed
2026-10-13T17:27:05Z
В Росії розбився винищувач Су-30СМ — перші деталі
TSN
2026-10-21T17:12:04Z
Підліток влаштував кривавий розстріл у початковій школі: загинули діти — моторошні деталі
TSN
2026-10-16T14:00:48Z
У Києві пролунали вибухи
ГЛАВКОМ NET
2026-10-18T20:24:21Z
На кордоні перехопили "голуба контрабандиста": він перевозив пігулки в рюкзачку
24tv
2026-10-15T18:15:03Z
"Страшна ніч": Ольга Сумська тремтливо показала, як ховалась від вибухів
Фокус
2026-10-22T08:45:55Z
Нічна атака на Одещину: пошкоджено будівлю підприємства з виробництва харчових продуктів
Знай
2026-10-22T08:45:15Z
Безпілотник Норвегії впав у Польщі: що відомо
ГЛАВКОМ NET
2026-10-21T21:54:17Z
У Норвегії через масштабний збій зв'язку зупинили всі поїзди та перестали працювати номери екстрених служб
InternetUA
2026-10-09T08:43:29Z
Не вдалося збити жодної ракети: Росія влаштувала кривавий терор у містах України — що відомо про «прильоти» та жертв
TSN
2026-10-22T07:33:22Z
Ігнорувати не можна: що потрібно зробити восени, щоб підготувати авто до зими
GlavRed
2026-10-21T17:18:42Z
Від 58 950 євро: повнопривідний електрокросовер Lancia Gamma показали офіційно
AutoGeek
2026-10-22T08:31:07Z
Назвали регіони-лідери з реєстрацій електромобілів та їхні бестселери
Gazeta UA
2026-10-22T08:15:49Z
Bronco отримав броню, потужну підвіску й нове світло: Ford назвала ціну додаткового пакета
Фокус
2026-10-22T08:00:43Z
Fiat може відправити в серію електромобіль на базі нового шоу-кара Multiplay
AutoGeek
2026-10-22T07:34:19Z
Навіщо виробники наносять на нові шини кольорові смуги: відповідь експертів
TSN
2026-10-22T07:21:45Z
Електричний монстр від Mercedes-AMG: представлено новий позашляховик потужністю до 1153 к.с
ЗаРулем
2026-10-22T07:10:09Z
Електромобіль BMW iX5 здивував швидкістю зарядки
AutoGeek
2026-10-22T06:39:04Z
Австрія змінила ліміт швидкості для електромобілів та авто на водні: деталі
AutoGeek
2026-10-22T05:42:24Z
Зимовий час: коли треба перевести стрілки
ZN UA
2026-10-21T22:06:53Z
З’їв десерт — і помер: турист помер через фатальну помилку в кафе
TSN
2026-10-21T19:51:48Z
Мобілізація в Україні: коли можуть направити на ВЛК попри відстрочку
Политека
2026-10-21T20:00:10Z
Сліпий, однорукий і марнославний: як адмірал Нельсон ризикнув життям заради безсмертної слави
24tv
2026-10-21T19:36:43Z
Три батареї Typhon за 4 роки провели лише 5 пусків SM-6 і Tomahawk, - аналітики
InternetUA
2026-10-22T08:46:48Z
Заміна водійських прав чи техпаспорта в Дії: тепер є ще один спосіб отримати документ
24tv
2026-10-22T08:42:56Z
Українці змушені працювати навіть під час "червоної" тривоги – опитування OLX Робота
24tv
2026-10-22T08:39:46Z
Винаходити швидше за противника. Як працюють військові інновації у "Скелі"
Лига
2026-10-22T08:39:13Z
Принц Гаррі зізнався, чому шкодує про останню розмову з матірʼю
ГЛАВКОМ NET
2026-10-22T08:30:53Z
РФ запустила балістику по Києву, прогриміли вибухи: що відомо
Фокус
2026-10-21T19:45:33Z
Саміт на трьох не потрібен Пекіну: експерт розкрив, чому план Кремля вийти з ізоляції провалився
24tv
2026-10-21T20:21:23Z
У Кремлі після зустрічі Путіна і Віткоффа заявили, що Китай "вже готує" тристоронній саміт з Сі
Европейская правда
2026-10-21T18:24:14Z
"Плювок в обличчя всім українцям": легенда спорту відреагував на заяву Віткоффа про Путіна
24tv
2026-10-22T08:48:20Z
Іспанія та Італія скасовують взаємні перевірки на кордонах
Европейская правда
2026-10-22T08:43:32Z
Російські дрони вже вбивають людей на території ЄС – Bloomberg
Vlasti
2026-10-22T08:42:25Z
"Це страшенний біль": Зеленський відверто розповів, як тримається під час війни
24tv
2026-10-22T08:42:23Z
Зеленський: Росія відповіла на переговори 21 балістичною ракетою по Києву
Хвиля
2026-10-22T08:39:16Z
МЗС призупинило проєкт сертифікатів української ідентичності, не видавши жодного
Комсомольская правда
2026-10-22T08:31:52Z
Нацбанк збільшив ліміти вдвічі: як тепер українці можуть вкладати свої гроші
Знай
2026-10-09T08:30:10Z
Субсидія нарахована, але не виплачується: українцям розповіли, що робити
Политека
2026-10-22T08:43:42Z
Ціни на пшеницю можуть зрости взимку через скорочення посівів
Agravery
2026-10-22T08:40:12Z
Повідомлення в соцмережах про подорожчання хліба до 75–85 гривень вже до кінця року виявилися фейком
Известия Киев
2026-10-22T08:34:34Z
Витрати на $750 млрд перед виходом на біржу: розробник ШІ Claude розкрив гігантські збитки
InternetUA
2026-10-22T08:22:07Z
В Україні пайовики можуть не отримати оренду
AgroNews
2026-10-22T08:10:30Z
Україна шукає шлях модернізувати парк F-16: аналітики розібрали сучасні версії
InternetUA
2026-10-22T07:46:55Z
Світла може не бути до 20 годин: експерт розкрив, що чекає на Україну взимку
TSN
2026-10-22T07:33:43Z
Нові правила бронювання ухвалять до кінця тижня: що зміниться для бізнесу
24tv
2026-10-22T07:33:16Z
Київ під ударом балістики, лунають вибухи: перші деталі
TSN
2026-10-21T19:51:52Z
Київ здригнувся від вибухів: що відомо про нічну балістичну атаку
Фокус
2026-10-21T23:46:18Z
Знову атака балістики серед ночі: у Києві пролунала серія вибухів
24tv
2026-10-21T23:12:59Z
Дрова можуть зіпсуватися навіть у дровітні: скільки років їх можна зберігати
GlavRed
2026-10-22T01:24:28Z
Нічний удар по Печерську: пошкоджено монастир, станцію швидкої та 18 будинків
ГЛАВКОМ NET
2026-10-22T08:48:49Z
Зеленський назвав наступні цілі РФ після можливих поступок на Донбасі
ГЛАВКОМ NET
2026-10-22T08:45:36Z
Рух Південним мостом в Києві закрили в обох напрямках
ZN UA
2026-10-22T08:36:58Z
"Готують механізовані штурми": офіцер "Азову" розкрив плани окупантів під Добропіллям
24tv
2026-10-22T08:33:08Z
У Харкові засудили зрадника, який "полював" за об’єктами теплопостачання та позиціями ЗСУ
InternetUA
2026-10-22T08:28:55Z
Як зарядити телефон, коли немає світла: експерти розповіли про п'ять альтернативних способів
Политека
2026-10-21T19:21:26Z
Без нього не підготуватись до опалювального сезону: що таке ключ Маєвського та чим замінити
24tv
2026-10-22T08:39:26Z
У США масово беруть відпустки через поширення так званого грипу GTA
InternetUA
2026-10-22T08:31:45Z
Зручність, а не ефектний вигляд: глава Apple пояснив, яким має бути ідеальний смартфон
Знай
2026-10-22T08:21:06Z
Маск придумав, як вирішити проблему держборгу США
InternetUA
2026-10-22T08:07:33Z
Наскільки близько нацисти підійшли до створення атомної бомби: їм не вистачило "щіпки" урану
Фокус
2026-10-22T08:06:54Z
EA ліквідувала BioWare та скасувала нову Mass Effect
24tv
2026-10-22T08:03:53Z
Надпотужна сонячна буря збільшила радіацію в літаку майже удвічі
24tv
2026-10-22T08:03:12Z
Українець розповів про викрадення майже $70 000 із Trust Wallet через вразливість iPhone
InternetUA
2026-10-22T07:28:43Z
За крок від рекорду Роналду: нападник "Баварії" забив гол у десятому поспіль матчі Ліги чемпіонів
ZN UA
2026-10-22T08:46:26Z
Кейн: Це була одна з моїх найкращих передач
Football.ua
2026-10-22T08:28:30Z
"Золотий м’яч" отримає зірка Баварії: футболісту повідомили про офіційну фотосесію
24tv
2026-10-22T08:18:42Z
«Ювентус» – «Ренн». Прогноз і анонс на матч третього туру основного раунду Ліги Європи
ГЛАВКОМ NET
2026-10-22T08:18:22Z
Туран: Футболісти Шахтаря самі не знали, що можуть грати на такому рівні
Football.ua
2026-10-22T08:13:05Z
Динамо – Кудрівка 23 жовтня: де безплатно подивитися дебютний матч Кендзьорека в УПЛ
Знай
2026-10-22T08:06:41Z
Челсі, Мілан та інші клуби націлилися на хавбека Брайтона
Football.ua
2026-10-22T08:04:52Z
Ексчемпіон світу оцінив шанси Верховена у можливому бою з Вайлдером
24tv
2026-10-22T08:03:45Z
Мессі отримав запрошення на офіційну вечерю з королем Іспанії
ГЛАВКОМ NET
2026-10-22T07:45:15Z