Ученые НИЦ Телекоммуникаций МФТИ, ИТМО и технологической компании «Мэтрикс вейв» (резидент «Сколково») ведут разработку принципиально нового вида антенн. Такие устройства предназначены для использования в перспективных отечественных системах телекома. Разработка поможет внести существенный вклад в развитие спутникового интернета в России. Об этом сообщили в пресс-службе МФТИ.

Оборудование планируют устанавливать в пользовательские терминалы для подвижных объектов (автомобили, поезда и т. д.) и на низкоорбитальные космические аппараты. Основой устройства стали метаповерхности — электромагнитные структуры, состоящие из упорядоченных элементов, размер которых меньше рабочей длины волны. При этом стоимость необходимого для подключения к сети оборудования будет в несколько раз меньше, чем у зарубежных аналогов. Их цена превышает 1 млн рублей.

«Метаповерхность представляет собой сетчатую структуру с излучающими элементами, которые намного (в 5-10 раз), меньше длины волны. Их преимущество заключается в том, что за счет их пространственного распределения можно получать уникальные свойства, при изменении характеристик структуры можно формировать излучение в требуемом направлении. Можно также создавать многолучевые антенные системы, что нужно для космических аппаратов», — рассказал Алексей Космынин, сотрудник НИЦ Телекоммуникаций МФТИ, генеральный директор ООО «Мэтрикс вейв».

Системы спутникового интернета активно развиваются во всем мире, в частности, Starlink Илона Маска. В России есть несколько подобных проектов в рамках федерального проекта «Сфера». Для приема и отправки радиосигналов между спутником и пользовательским терминалом нужна антенна. Классический вариант — зеркальная параболическая антенна в форме «тарелки».

Но ее сложно устанавливать на подвижные объекты, ведь она должна всегда быть ориентирована в определенном направлении с высокой точностью. Все новые спутниковые сети строятся из подвижных космических аппаратов. Поэтому, даже если сам терминал не будет двигаться, зеркальную антенну все равно придется постоянно поворачивать для отслеживания спутника.

Альтернативой зеркальной антенне может стать фазированная антенная решетка. Технические характеристики у нее высокие, впрочем, как и цена. Пользовательский терминал на основе решетки будет иметь стоимость порядка нескольких миллионов рублей в зависимости от серии и размера апертуры.

Команда ученых и инженеров нашла оригинальное техническое решение для приема и передачи данных. Антенны на основе метаповерхностей можно полностью производить в России. Вскоре должны стартовать испытания пользовательской антенной системы с использованием этой технологии.

Первый экземпляр антенны для спутника будет немного сложнее и дороже пользовательского. На первом этапе ученые планируют проведение лабораторных испытаний. Сейчас разработчики ведут переговоры с несколькими возможными заказчиками спутникового варианта.

Антенны на метаповерхностях успешно используют в наземных сетях связи, в частности в мобильных системах пятого поколения. Метаповерхностные излучающие структуры считаются одним из технологических кандидатов для широкого внедрения в сетях связи шестого поколения.

источник