南乌拉尔国立大学(ЮУрГУ)的学者展示了一款通用的模块化天线,能够兼容从 3G 到 6G 的各类通信标准。该项目获得了创新促进基金会以及维克多·赫里斯坚科(В.Б. Христенко)助学金项目的支持。该研发成果具备“积木”属性:通过增加或减少层数,可以根据新任务瞬间改变装置的特性。
基础版天线工作在两个频段,在水平面上提供全向方向图。这意味着该装置能够全方位均匀地接收和发送信号。
“这项研发成果是一种具有水平极化的双频非定向天线,可作为无线通信系统的通用解决方案。该装置已通过计算机建模阶段。目前项目团队正准备制作工作样本。”南乌拉尔国立大学理工学院“无线电电子与通信系统”(РЭСС)系副教授、项目负责人斯维亚托斯拉夫·杜达列夫(Святослав Дударев)解释道:
这项新研发成果与传统天线的主要区别在于其模块化多层结构。基础的双层天线已能够胜任现有的移动通信标准(3骋、4骋、5骋)。而通过使用包括各类超结构在内的附加层,可以实现:
改善与馈线的匹配;
提高交叉极化性能;
减小带反射板天线的尺寸;
在无需完全重新设计项目的情况下改变电磁特性。
斯维亚托斯拉夫指出:“现有的天线往往只能应用于某一特定任务。如果任务发生变化,就需要重新研发,这既昂贵又耗时。而我们的技术由于结构的特殊性,可以在最短时间内改变特性。”
据项目负责人介绍,该天线的应用范围极其广泛:从民用需求到航天工业均可涵盖。这项新研发成果可应用于:
制造蜂窝通信的相控阵天线单元;
增强室内(办公室、工业车间)信号;
研发各类移动对象的通信系统;
在“物联网”(滨辞罢)框架下,用于大范围内的设备管理。
虽然对于智能手机来说这款天线尺寸较大,但批量生产并无困难。其制造基于低成本的印刷电路技术,使用常见的覆铜电介质材料(如俄罗斯产的 FR4 或中国产的同类材料)。生产规模越大,整套装置的价格就越低。得益于原材料在俄罗斯境内的易获得性,该研发成果具有显著的进口替代意义。
目前,俄罗斯专利局(Роспатент)已针对“多层天线”实用新型专利做出授予专利权的积极决定。相关学术文章正准备在权威科学期刊上发表。
得益于维克多·赫里斯坚科的“迈向未来”资助计划,研究工作仍在继续。团队已向俄罗斯科学基金会(РНФ)提交了对于双极化非定向天线的项目申请。
开发者斯维亚托斯拉夫·杜达列夫指出:“模块化超结构技术不仅是常规的改进,更是全球趋势之一,它‘能够从根本上改变天线装置的特性’,开启了真正柔性天线系统的新时代。”
近期计划包括:制作并测试叁种原型样机、提交额外的专利申请,并最终实现该研发成果的商业化。



