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
Давление может снизиться без таблеток: ученые назвали одно простое упражнение
Comments UA
2026-10-08T21:33:28Z
Большая афера со сном: ученые разоблачили главную ложь об осеннем переводе часов
TSN
2026-10-22T12:21:40Z
Диабет и группа крови: исследователи обнаружили неожиданную связь
TSN
2026-10-21T17:33:37Z
Не спешите включать батареи: эксперт предупредила о скрытых проблемах
TSN
2026-10-21T14:36:32Z
Умер выдающийся украинский педиатр Юрий Антипкин – чем запомнился академик
Комсомольская правда
2026-10-22T14:13:38Z
Не застелайте кровать утром: эта привычка имеет неожиданный минус
TSN
2026-10-22T14:06:59Z
Украинцам могут удвоить стаж для пенсии: какие условия следует выполнить
Знай
2026-10-15T09:21:40Z
Какой полезный завтрак можно есть каждый день: диетологи назвали беспроигрышный вариант
UAToday
2026-10-12T09:03:59Z
Как сохранить здоровье сердца: 5 простых изменений в рационе, которые рекомендуют диетологи
TSN
2026-10-21T15:06:58Z
Новый роман Дженнифер Лопес вызывает беспокойство, — СМИ
Фокус
2026-10-22T13:12:58Z
Дмитрий Гордон на редком фото показал, как выглядят его родители
TSN
2026-10-22T11:09:54Z
Похудел и поседел: Иво Бобул удивил изменениями до неузнаваемости
Фокус
2026-10-22T13:22:11Z
Шорты и хвост: худющую Пугачеву засняли на улице с Галкиным
GlavRed
2026-10-12T09:57:06Z
Ольга Сумская поделилась жуткими кадрами ночной атаки на Киев и показала, что пережила
TSN
2026-10-22T14:18:59Z
Солистка группы Kazka Александра Зарицкая показала, как выглядит после похудения на 35 килограммов
Gazeta UA
2026-10-22T14:03:11Z
Федишин впервые показала себя после потери дочери
GlavRed
2026-10-21T19:15:49Z
Голливудский актер застрелился на съемочной площадке
Gazeta UA
2026-10-18T07:27:31Z
Внучка Тамары Яценко стала артиллеристом в ВСУ: актриса показала, как ее родственница работает на фронте
TSN
2026-10-21T16:06:11Z
Как почистить орехи без молотка за 5 минут
AgroNews
2026-10-20T19:21:53Z
Не бросайте дрова сразу в камин: распространенная ошибка, которая съедает тепло и деньги
TSN
2026-10-22T13:06:49Z
В чем ваша суперсила: астролог раскрыл тайные способности каждого знака зодиака
Gazeta UA
2026-10-22T03:03:59Z
Не мусор, а сокровище: зачем всё больше людей собирают луковую шелуху в банки
GlavRed
2026-10-16T01:54:03Z
Дождь не смоет побелку с деревьев: что нужно добавить в известь осенью
GlavRed
2026-10-22T14:25:55Z
Китайский гороскоп на завтра, 23 октября: Быкам - исцеление, Козлам - избегание
GlavRed
2026-10-22T14:25:11Z
107-летний мужчина из Уэльса раскрыл секрет долголетия: что он ел всю жизнь?
MY.UA
2026-10-18T17:37:05Z
Маринованные грибы получатся хрустящими и ароматными: что добавить в банку
GlavRed
2026-10-21T15:54:52Z
Конец октября все изменит: три знака Зодиака окажутся на пороге новой жизни
Comments UA
2026-10-20T13:39:02Z
В Подмосковье атакован "75 Арсенал": что известно о предприятии Минобороны РФ
Фокус
2026-10-22T05:31:21Z
Мужчина в Сумах внезапно показал детям свой половой орган: наказание удивляет
TSN
2026-10-22T12:36:53Z
Неожиданные источники смертельных пожаров: названа наиболее опасная техника в доме
Фокус
2026-10-22T10:12:44Z
Отмечал день рождения дочери и изнасиловал ребёнка: в Одесской области задержали 32-летнего мужчину
TSN
2026-10-21T17:24:43Z
Россияне расстреляли супругов в машине и убили пенсионера авиабомбой: 862 удара по Запорожской области за сутки
Новости Украины
2026-10-22T14:00:43Z
Мужчина из Киева оформил пенсию и едва не оказался в тюрьме: что произошло
TSN
2026-10-22T13:06:55Z
РФ ударила по образовательной инфраструктуре Украины - повреждены университеты в Киеве, Кременчуге и Умани
Комсомольская правда
2026-10-21T11:40:58Z
«Увидел сзади кровавый след»: энергетик потряс всех рассказом о нападении РФ на ТЭС
TSN
2026-10-21T10:43:56Z
РФ ударила по телерадиокомпании и энергетике в одной из областей: вспыхнули пожары — первые детали
TSN
2026-10-22T05:18:23Z
Черная точка в кругу: что это за дорожный знак и почему он сбивает с толку всех водителей
TSN
2026-10-18T14:06:09Z
Одна кнопка в авто усиливает запотевание окон: что не стоит делать в дождь
GlavRed
2026-10-19T14:36:45Z
Porsche отказалась от электрического суперкара: причина удивит даже фанатов бренда
Фокус
2026-10-20T10:07:40Z
Конкурент Ford Puma: чем удивит новый Hyundai Bayon
Фокус
2026-10-13T07:27:09Z
Китайская копия Land Rover Defender выходит в серию: что известно о BAIC Taitan 5X
Фокус
2026-10-22T14:15:56Z
В Киеве заметили испанский аналог Land Rover Defender
Фокус
2026-10-22T13:34:11Z
Почему гибрид может разочаровать: пять недостатков, о которых в автосалоне умалчивают
Фокус
2026-10-12T14:03:01Z
За руль с 17 лет и цифровые права: какие изменения готовят водителям
Знай
2026-10-22T08:36:33Z
Tesla начала серийное производство человекоподобных роботов Optimus
ZN UA
2026-10-22T06:49:13Z
Соломия Витвицкая эмоционально отреагировала на вражеские "прилеты" в Киеве: "Все разрушено вдребезги"
TSN
2026-10-22T13:21:58Z
Какой церковный праздник 22 октября: что сегодня важно надеть на удачу
Comments UA
2026-10-22T04:42:23Z
107-летняя бабушка раскрыла секрет долголетия: каждый день она ест одинаковое блюдо
TSN
2026-10-21T15:06:55Z
Какой 22 октября праздник — все об этом дне
UAToday
2026-10-22T05:06:49Z
Потеряли еще полмиллиона: Либанова назвала масштабы сокращения населения Украины
Фокус
2026-10-22T14:19:20Z
Харьков еженедельно принимает 1000 ВПЛ: в городе уже 227 тысяч переселенцев и не хватает жилья
Знай
2026-10-22T14:15:49Z
Поблажек больше не будет: какие новые наказания готовят уклонистам и военным в СЗЧ
Comments UA
2026-10-21T21:33:20Z
Бермудский треугольник: нашли корабль без экипа
Gazeta UA
2026-10-22T05:06:59Z
Ночью силы обороны сбили 181 цель, но о баллистике речь не идет
ZN UA
2026-10-22T06:16:11Z
Трампа спросили, считает ли он Путина гуманистом: что ответил президент США
Фокус
2026-10-22T08:18:41Z
Три часа тет-а-тет с Путиным: что Уиткофф привез в Кремль и чем всё закончилось
GlavRed
2026-10-21T16:18:08Z
Украина не придет в себя после этого ультиматума Трампа, Путина и Си: какое решение приведет к катастрофе
Comments UA
2026-10-22T12:42:13Z
Только после этого у Путина исчезнет желание воевать: эксперт ошарашил категорическим ультиматумом
Comments UA
2026-10-21T09:12:44Z
Моди сделал заявление о войне в Украине и озвучил позицию Индии
TSN
2026-10-22T14:15:57Z
США окончательно откажутся от урегулирования войны: эксперт предупредил два худших сценария для Украины
Comments UA
2026-10-22T14:12:26Z
Возможно, вообще основная цель визита Уиткоффа к путину – поговорить об увольнении Габбарта, – Александр Мусиенко
Знай
2026-10-22T11:36:56Z
Путин сделает пятый зимний сезон для Украины катастрофой: на Западе шокировали последствия
Comments UA
2026-10-21T13:45:53Z
Трамп заблуждается: Зеленский объяснил, почему россияне так и не взяли Киев
Comments UA
2026-10-22T10:00:58Z
Тарифы на газ с 1 ноября: что изменится в счетах украинцев и к чему следует подготовиться
TSN
2026-10-22T06:45:18Z
Курс валют на 22 октября: сколько стоят доллар, евро и злотый
UAToday
2026-10-22T07:36:37Z
Пашни вместо домов, заводов или торговых центров: почему Госгеокадастр не смог назвать масштабы изменений
Comments UA
2026-10-21T14:36:44Z
Сельдь за 234 грн и масло за 115: какие цены на продукты удивят украинцев
Знай
2026-10-22T03:57:57Z
Вывески на заказ: как выбрать формат, дизайн и материалы
Expres UA
2026-10-22T14:12:17Z
Субсидию на отопление начислят не всем: кому нужно новое заявление в ПФУ до конца ноября
Знай
2026-10-22T14:00:09Z
Суд обязал РФ выплатить 291,6 млн грн за разрушенный ракетой гипермаркет в Одессе
Знай
2026-10-21T11:06:49Z
Покупать или продавать валюту: эксперты дали советы, как сохранить сбережения
TSN
2026-10-21T04:09:48Z
Сальмонелла в яйцах украинского производителя: Британия призвала не есть продукт с одним кодом
Знай
2026-10-18T13:36:52Z
Скорпионы, Тельцы, Львы и Водолеи выйдут из чёрной полосы: Плутон возобновил прямое движение
Знай
2026-10-22T12:06:03Z
В первой телевизионной рекламе Grand Theft Auto VI не нашлось места для упоминания Xbox Series X|S
GameMag
2026-10-21T18:33:15Z
Вторая Земля с двумя солнцами: ученые обнаружили неожиданную возможность в соседней звездной системе
Comments UA
2026-10-17T14:12:17Z
Крик обладает скрытой суперсилой: ученые выяснили, почему его невозможно игнорировать
Comments UA
2026-10-19T20:15:11Z
Зарядные устройства в розетке тратят деньги: как сэкономить на электричестве
GlavRed
2026-10-22T14:25:10Z
Как правильно использовать приветственные предложения в украинских онлайн-казино
Comments UA
2026-10-22T14:10:47Z
ТЦК насильно отбирают телефон: 4 шага, которые помогут себя защитить
Знай
2026-10-14T05:15:29Z
Магнитная буря 16 октября: чего ожидать от активности Солнца
TSN
2026-10-16T03:33:02Z
Activision считает, что пресса перестала по достоинству оценивать игры серии Call of Duty
GameMag
2026-10-15T18:42:08Z
Под чешским городом лежит золотой клад на миллиарды: почему местные власти выступили против его добычи
Comments UA
2026-10-21T18:15:10Z
Россияне нанесли удары по частным домам в Харькове и телекомпании в Кременчуге
Новости Украины
2026-10-22T10:01:36Z
В честь легендарных спецназовцев: в Харькове появился бульвар «Омега»
Знай
2026-10-22T10:22:11Z
Ноябрь принесет большие деньги тем, кто родился в эти даты: проверьте свой день рождения
Gazeta UA
2026-10-20T03:03:02Z
Облачно и мокро: синоптики рассказали, где 23 октября ждать дождей в Украине
Новости Украины
2026-10-22T14:21:43Z
Рейды за украинские паспорта и угрозы родителям: ГУР раскрыло, какой террор устраивает РФ в оккупации
Comments UA
2026-10-22T14:12:12Z
Какую команду отдал Путин: в ВСУ рассказали, где вновь приходится «косить» диверсантов РФ
Comments UA
2026-10-21T09:24:28Z
Гладиолусы не переживут зиму в почве: когда их выкапывать и правильно хранить
TSN
2026-10-21T04:09:08Z
Военная логистика захватчиков: РФ достраивает железную дорогу из Ростовской области в обход Иловайска
Comments UA
2026-10-21T05:45:56Z
Элина Свитолина "кинула" Монфиса по телефону — СМИ
TSN
2026-10-21T21:27:42Z
Элина Свитолина объявила о разводе: невозможно вернуться к себе в браке
MY.UA
2026-10-19T07:39:20Z
Развод Элины Светолиной: почему ушла от старшего на 8 лет теннисиста и как будут воспитывать дочь
TSN
2026-10-20T04:54:42Z
Развод Элины Свитолиной: Гаэль Монфис досрочно ушел из большого тенниса
Фокус
2026-10-20T06:45:34Z
Самые яркие тренеры украинского футбола: турецкая легенда, испанский тактик и "ротаньбол"
Комсомольская правда
2026-10-22T10:52:06Z
"Унизил Америку так, как никто за 80 лет": легенда НХЛ разнес посланника Трампа через Путина
Comments UA
2026-10-22T09:12:58Z
Конец истории любви Элины Свитолиной и Гаэля Монфиса: Брак заканчивается, семья — нет
Комсомольская правда
2026-10-19T15:31:05Z
"Полесье" вдесятером разгромило "Динамо" 3:1: хет-трик Краснопира назвали рекордом УПЛ
Знай
2026-10-20T00:30:47Z
Отставка в "Динамо": Почему поражение от "Полесья" стало роковым для Костюка?
MY.UA
2026-10-18T15:18:22Z