Forscher der University of Sheffield haben kürzlich eine neue Technologie entwickelt: 3D-gedruckte Funkantennen. Diese sind in der Lage, Menschen in abgelegenen Gemeinden mit stärkeren Handysignalen und schnelleren Internetverbindungen zu versorgen. Die Millimeterwellenantennen (mmWave), produziert von den Elektronik- und Elektrotechnikabteilungen der Universität Sheffield, weisen dieselbe Hochfrequenzleistung wie jene auf, die mit herkömmlichen Fertigungstechniken hergestellt werden, jedoch zu deutlich geringeren Kosten.

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Forscher der University of Sheffield haben laut einer Pressemitteilung 3D-gedruckte Funkantennen entwickelt. Diese sollen Menschen in abgelegenen Gemeinden mit stärkeren Handysignalen und schnelleren Internetverbindungen versorgen. Die von den Forschern der Abteilung für Elektronik und Elektrotechnik der Universität Sheffield hergestellten Millimeterwellenantennen (mmWave) haben dieselbe Hochfrequenzleistung wie jene, die mit herkömmlichen Fertigungstechniken hergestellt werden.

3D-gedruckte Antennen zu einem Bruchteil der Kosten

Die 3D-gedruckten Antennen könnten die Entwicklung einer neuen 5G- und 6G-Infrastruktur beschleunigen und den Zugang zu Technologien für Menschen auch an abgelegenen Gebieten ermöglichen. Antennen, die zum Aufbau von Telekommunikationsnetzen eingesetzt werden, sind langsam und teuer in der Herstellung. Dadurch verzögert sich die Entwicklung von Prototypen und der Aufbau neuer Infrastrukturen wird erschwert. Das neue Design, das die Forscher in Sheffield entwickelt haben, macht Funkantennen durch 3D-Druck billiger und ermöglicht es, diese schneller herzustellen, ohne bei der Leistung Kompromisse eingehen zu müssen. Antennen können in wenigen Stunden für wenige Pfund angefertigt werden mit einer ähnlichen Leistungsfähigkeit wie herkömmlich hergestellte Antennen zu einem Bruchteil der Kosten.

3D-gedruckte Funkantennen
Forscher der University of Sheffield haben 3D-gedruckte Funkantennen entwickelt (im Bild)(Bild © University of Sheffield).

Die im Messlabor erstellten 3D-Oberflächendiagramme zeigen den Vergleich zwischen einem traditionell hergestellten Beispiel und der 3D-gedruckten Antenne. Die Silber-Nanopartikel, die für die Antennen verwendet wurden, haben hervorragende elektrische Eigenschaften für Hochfrequenz und wurden bei verschiedenen Frequenzen getestet, bis zu 48 GHz. Das Verstärkungs- und Zeitbereichsverhalten, das sich auf die Richtung und Stärke des Signals auswirkt, das sie empfangen und senden können, ist von traditionell hergestellten nicht zu unterscheiden.

3D-gedruckte Antennen Oberflächendiagramme
Bild der 3D-Oberflächendiagramme der gemessenen Antennen (Bild © University of Sheffield).

Die Telekommunikationsbranche verändern

Eddie Ball von der Communications Research Group an der University of Sheffield sagte:

„Dieses 3D-gedruckte Design könnte die Telekommunikationsbranche grundlegend verändern. Es ermöglicht uns, Prototypen zu entwickeln und Antennen für 5G- und 6G-Netzwerke zu weitaus geringeren Kosten herzustellen und viel schneller als die aktuellen Herstellungstechniken. Das Design könnte auch verwendet werden, um Antennen in viel größerem Maßstab herzustellen und somit mehr Gebiete abzudecken und die schnellsten Mobilfunknetze in Teile der Welt zu bringen, die noch keinen Zugang hatten.“

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