主頁（http://www.www.jjxinkai.com）：新發(fā)明：天線可望取代電池 5G網(wǎng)絡(luò)變無線電網(wǎng)

5G網(wǎng)絡(luò)是高度聚焦的無線電技術(shù)，但是有些能量并沒有全都用上，而是被浪費了。一組科學(xué)家突破技術(shù)瓶頸，發(fā)明了一種天線可搜集5G網(wǎng)絡(luò)的電磁波能量，將其轉(zhuǎn)化為電能，為可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）提供電能，這有望逐步替代電池。

佐治亞理工學(xué)院（Georgia Institute of Technology）的研究人員開發(fā)了一種基于羅特曼（Rotman）透鏡的整流天線系統(tǒng)（rectenna），第一次成功地把28GHz的5G毫米波轉(zhuǎn)換成電流。此研究成果發(fā)表在1月12日的科學(xué)報告（Scientific Reports）期刊。

羅特曼透鏡常用在雷達監(jiān)控系統(tǒng)，能夠讓系統(tǒng)同時觀測多個方向，而無需不斷調(diào)整天線的方向。在距離信號發(fā)射塔較遠的地方，要想收集到足夠的能量支持小型設(shè)備，需要較大的天線。

“我們解決了只能采集來自一個方向信號的問題，這個系統(tǒng)有著較大的覆蓋面。”這份研究的主要研究者之一佐治亞理工學(xué)院電氣與計算機工程學(xué)院的艾迪（Aline Eid）說。

5G網(wǎng)絡(luò)信號密度比前幾代大得多，使用高頻波段，在作為通訊用途之外，還有很多能量被浪費。“有了這項創(chuàng)新技術(shù)，我們使用一個在高頻工作的大天線，可以接收來自各個方向的能量。”

“以前研究人員嘗試采集24或35GHz波段的能量，”艾迪說，“但是這些天線必須直接對準(zhǔn)5G發(fā)射源才可以工作，而我們的技術(shù)可以接收多個方向，覆蓋面廣。”

研究人員展示了他們的天線，看起來像是一張薄板材料上印著的一些電路圖一樣的圖案。

研究介紹說，這個像“蜘蛛”一樣的布局就是用三維打印技術(shù)打印在上面的天線，一邊是天線，另一邊是把能量收集送給整流器的光束通道。

測試結(jié)果顯示，與擁有同樣廣度信號覆蓋面的其它技術(shù)相比，這個技術(shù)采集的能量是其它技術(shù)的21倍。

研究者表示，這項技術(shù)將為5G射頻識別設(shè)備（RFID）、物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備提供電能。“5G很快就要普及，特別是在城市區(qū)域。這種技術(shù)可以代替數(shù)百萬、上億個無線感應(yīng)器的電池，在將來構(gòu)建的智能城市、智能農(nóng)業(yè)等方面具有廣泛的用途。”柔性電子設(shè)備學(xué)教授滕哲里斯（Emmanouil M Tentzeris）說。

滕哲里斯預(yù)計，將來的手機供應(yīng)商除了提供語音通話服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)，還將提供電力服務(wù)，而且電力服務(wù)將成為一個主要業(yè)務(wù)——就像現(xiàn)在數(shù)據(jù)服務(wù)已經(jīng)超過了通話服務(wù)一樣。

美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）批準(zhǔn)5G網(wǎng)絡(luò)使用能量更強、更密集的高頻波段，是這項技術(shù)發(fā)揮效用的基礎(chǔ)。致力于開發(fā)5G射頻識別技術(shù)的佐治亞理工學(xué)院附屬科技公司技術(shù)總監(jiān)海斯特（Jimmy Hester）說：“我在這個領(lǐng)域從事能量采集研究至少六年了，一直找不到這項技術(shù)可以發(fā)揮實際效用的關(guān)鍵所在，因為以前FCC限制著信號的發(fā)射功率和集中度。”