В НГТУ НЭТИ исследуют точки фокусировки для управления электрическим полем
Выпускник Новосибирского государственного технического университета НЭТИ кандидат технических наук Денис Юзвик разработал математический аппарат для определения положения точки фокусировки с учетом местоположения максимума амплитуды напряженности электрического поля, который позволит обеспечить максимальное отношение сигнал/шум в нужной точке пространства.
Совместно с кафедрой радиоприемных и радиопередающих устройств НГТУ НЭТИ Денис Юзвик провел экспериментальную оценку возможности позиционирования максимальной амплитуды напряженности электрического поля в требуемой точке пространства. Исследование необходимо для обеспечения максимального отношения сигнал/шум в требуемой точке пространства, что необходимо для высокой скорости передачи информации в беспроводных сетях нового поколения.
«В настоящее время ученые во всем мире занимаются разработкой беспроводных сетей нового поколения, в том числе 6G. Для них рассматриваются возможности работы устройств в ближней зоне, в отличие от текущих сетей, которые работают в дальней зоне. Фокусировка в дальней зоне позволяет управлять лучом поля только по угловому направлению. Фокусировка в ближней зоне позволяет формировать зоны высокой напряженности, то есть становится возможно управлять полем не только по угловой координате, но и по дальности», — рассказал ученый.
Исследование стало продолжением работы ученого Роберта Хансена, который установил, что при фокусировке поля в ближней зоне максимум амплитуды напряженности электрического поля будет смещен в сторону антенной решетки относительно точки фокуса. Это связано с эффектом снижения интенсивности электромагнитной волны с ростом расстояния. Фокусировка антенной решетки в заданную точку не приводит к позиционированию максимума амплитуды напряженности электрического поля в требуемую точку пространства. Следовательно, антенную решетку нужно фокусировать на дальнее расстояние.
Специально для исследования Денис Юзвик разработал математический аппарат для определения положения точки фокусировки с учетом требуемого местоположения максимума амплитуды напряженности электрического поля, а аспирант кафедры Вадим Соколов провел экспериментальную проверку теоретических результатов. Измерения проводились под руководством заведующего кафедрой доктора технических наук, профессора Максима Степанова на стенде, содержащем антенную решетку, фокусируемую на заданное расстояние. Стенд размещался в радиобезэховой камере. По словам Дениса Юзвика, теоретические результаты совпали с экспериментом, а метод позиционирования был запатентован и опубликован в журнале.
Напомним, ранее Денис Юзвик разработал метод расчета локальных минимумов электромагнитного поля в нескольких областях пространства. В настоящее время это уникальная разработка, позволяющая получать требуемое распределение электромагнитного поля в пространстве, в том числе чтобы снизить уровень помех для работы специализированного оборудования и обеспечивать приемлемый уровень сигнала в остальных точках пространства.