Способ пространственного фокусирования энергии радиоволн в точке приема для систем связи пятого поколения

Аннотация

Рассмотрен способ фокусирования энергии электромагнитных волн в определенной точке пространства, применяемый в системах связи следующего поколения, для которого характерно широкое использование пространственно-временной обработки сигналов. Полный перечень технологий, которые лягут в основу систем связи пятого поколения, еще не сформирован, так как разработка самих систем находится на ранней стадии, поэтому предлагаемый способ имеет перспективу широкого применения в системах связи за счет наличия преимуществ по сравнению с существующими технологиями. От известных подходов он отличается более эффективной фокусировкой энергии: концентрируется в точке расположения антенны потребителя, а не в луче. Заданные характеристики достигаются путем управления начальной фазой большого числа элементарных антенн, расположенных по периметру рабочей зоны. Также обозначены недостатки существующих пространственно-временных систем. Дано математическое обоснование, подтверждающее реализуемость предложенного способа. Приведены расчетные соотношения, демонстрирующие выигрыш в энергетике и пропускной способности точечной фокусировки перед случаем, когда передатчик имеет одну антенну. Предложена функциональная схема устройства, реализующего пространственную фокусировку электромагнитных волн. Описан макет системы, экспериментально подтвердивший реализуемость предложенного способа пространственного фокусирования. Проведено сравнение численных характеристик, полученных в результате математического расчета и измеренных с помощью макета.