Розумні антени формують майбутні технології супутникового Інтернету

Компанія Greenerwave розробила технологію дешевих і енергоефективних супутникових терміналів на основі «інтелектуальних поверхонь, що реконфігуруються» (RIS) для доступу в інтернет. Технологія використовує штучний інтелект та знижує вартість енергоспоживання терміналів у 10 разів у порівнянні з традиційними способами.

Мережа супутників на низькій навколоземній орбіті (LEO) від таких компаній, як Starlink та Eutelsat OneWeb, обіцяє забезпечити зв’язок у будь-якій точці світу. Але для встановлення зв’язку із супутниками, які постійно перебувають у русі та швидкого перемикання між ними, для підтримки надійного зв’язку потрібні передові антенні технології.

Прагнучи змінити ринок супутникового інтернету, Greenerwave, як повідомляє IEEE Spectrum, запропонував радикально новий підхід до побудови наземних терміналів. Технологія використання метаматеріалів і «інтелектуальних поверхонь, що реконфігуруються» для формування і напряму радіопроменів дозволяє створювати високоефективні антени зі значно меншими витратами в порівнянні з традиційними фазованими антеними гратами, де потрібне використання складної і дорогої електроніки.

Greenerwave побудувала термінал, заснований на RIS, що складаються з безлічі невеликих регульованих відбивних блоків, які працюють узгоджено, змінюючи напрямок та властивості променя, коли він відбивається від поверхні. Оскільки в антені використовується набагато простіша електроніка, генеральний директор компанії Джеффруа Лерозі (Geoffroy Lerosey) стверджує, що технологія більш рентабельна та енергоефективна, особливо для використання в додатках, де вона критично важлива, наприклад на транспортних засобах, у тому числі на літаках.

В основі підходу лежать фундаментальні дослідження метаматеріалів, проведені Лерозі в Ланжевенському Інституті в Парижі. Метаматеріали — це штучно створені структури, які демонструють електромагнітні властивості, які зазвичай не зустрічаються в природних матеріалах. Зокрема, використовується двовимірний метаматеріал, що є поверхнею, що складається з великої кількості мініатюрних елементів, що відбивають, електричний опір яких можна індивідуально перемикати між високим і низьким рівнями. Це дозволяє точно контролювати фазу радіохвиль, відбитих кожного елемента.

Лерозі підкреслює, що незважаючи на простоту апаратної реалізації, що здається, для точного налаштування RIS необхідні складні алгоритми. Greenerwave використовує спеціальне програмне забезпечення та цифрових «двійників» на основі штучного інтелекту для моделювання поведінки антени та розрахунку оптимальних параметрів.

За словами Лерозі, їхня технологія відкриває нові перспективи для використання супутникового інтернету. Компанія вже залучила 15 млн євро інвестицій на розробку першого промислового зразка термінала та планує запустити перші продажі до кінця 2024 року. Також ведуться переговори з великою супутниковою компанією Intelsat щодо створення спеціалізованого термінала на основі тієї ж технології RIS.

Цікаво, що окрім супутникового зв’язку, в Greenerwave бачать потенціал використання своєї розробки і для мереж 5G, оскільки низьке енергоспоживання може зацікавити телекомунікаційні компанії. Однак знадобиться час для стандартизації цієї технології в 5G.