Екологічний імператив для зеленого дизайну антени

Сучасні мережі зв'язку— від клітинних базових станцій до супутникових терміналів—розумні коли-небудь зростаючої частки глобальної електроенергії. За даними Міжнародного енергетичного агентства, інформаційних та комунікаційних технологій (ICT) для грубо 2–3% використання по всьому світу, цифра очікувана до зростання як 5G і IoT розгортання. Антени, як фізичного інтерфейсу між трансперсиверами і середовищем пропагації, грають життєву роль при визначенні ефективності системи. Попередньо розроблені антени відходи енергії через невідповідність, омічні втрати, і непотрібне побічне випромінювання. Зелені системи зв'язку вимагають антен, що мінімують ці втрати при підтримці спектральної ефективності та покриття.

Розуміння впливу навколишнього середовища традиційних антени

Звичайні антенні конструкції часто передують електричну продуктивність—гайн, смуга і шаблон—за рахунок енергозабезпечених накладів. Таке екологічні витрати поширюється за межі експлуатаційної потужності. Виробничі процеси для спільних антенних субстратів, таких як FR-4 (флам-реактивний скло-реінсиметричний ламінат), включають нафтопродукти і генерують небіодеградовані відходи. Додатково багато антен включають мідний, алюміній, або інші метали, видобуток і обробка, що забезпечують значне вуглецеве навантаження. Після розгортання, неефективні антени силові передавачі для роботи на більш високі рівні потужності, щоб компенсувати втрати, підвищуючи як енергії, так і електромагнітне споживання енергії, так і електромагнітне забруднення. Електромагніто-регулюючі речовини. Електромагнітивні речовини, що регулюються, що регулюючі речовини, що регулюються, що постійно регульовані речовини, можуть бути використані, що постійно зростаючі речовини, що постійно регулюючі речовини, що постійно використовуються в використовуються в використовуються в використовуються в використовуються в використовуються в використовуються в використовуються в використовуються в

Основні принципи проектування антени низької емісії

Енергоефективність та управління

Ефективність антени - це співвідношення випромінюваної потужності до вхідної потужності; втрата стебла від провідної стійкості, діелектричне поглинання та невідповідність невідповідності. Для максимальної ефективності дизайнери вибирають низько-лосоякі матеріали, такі як PTFE-на основі ламінат (наприклад, Rogers 4000 серія) або передові керамічні композити. Проведення втрат можна зменшити за допомогою срібних або мідних пластинчастих слідів з відповідною товщиною для робочої частоти. Покращення відповідності мереж повинні бути ретельно налаштовані для мінімізації відбиття живлення; адаптивні відповідні схеми, які регулюються зміни умов навантаження може бути додатково.

Електромагнітний контроль викидів

Низькомісійна антена дизайн виходить за межі простої ефективності. Неконтрольоване випромінювання в нетатарні напрямки—запальники і задні блохи — відходи енергії і збільшує перешкоди. Песовані масивні антени] з точними гарячими гойдалками може пригнічувати бічні блохи від 20 дБ або більше відносно основного променя. Для одноелементних антени, ретельне формування основного площини і використання паразитичних елементів (наприклад, Ygi-Uda або патч-масивів) може покращити співвідношення переднього доступу. У системах MIMOP, співвідношення між антенами, що призводить до мінім [W

Вибір матеріалу для стійкості

Переміщення до стійких антени передбачає заміну традиційних матеріалів bio-на основі або рециклопедичних альтернатив. Дослідники демонстрували антени на субстратах, виготовлених з целюлози, полілактичної кислоти (PLA), і навіть переробленого паперу. Диригуючі фарби, що містять срібні наночастинки або графен можна друкувати на гнучкі, біорозкладні плівки, що зменшують як матеріальні відходи, так і виробничі енергії. Для високочастотних додатків, рідкокристалічний полімер (LCP) пропонує баланс низьких втрат і відмінну енциклабельності.

Додаткові методи для систем зеленої антени

Останні інновації виштовхують межі того, що можливо в стійкій антенній техніці. Метаматеріали] — змінні електромагнітні медіа — вентиляційні антени, які мають бути фізично невеликими, зберігаючи високу ефективність випромінювання. Мета-нафта може перенаправляти поверхневі хвилі в променовані хвилі, ефективно відреагувати енергію, яка інакше буде втрачена. Реконфігуровані токарні антени регулювати їх робочу частоту, поляризацію або радіус випромінювання у відповідь на мережеві умови, що дозволяє єдину антени служити декількома смугами і зменшити необхідність окремих випромінних елементів[[[[[[[MFLTFLTFLTF4 [[[[[[[FLTFLTF1].

Нормативно-правові рамки та стандарти

Електронний ресурс для контролю етики [LT:2]

Виклики та перспективи

[LLTW] - це невисока антени, яка дозволяє легко переглядати компоненти, які не мають впливу на навколишнє середовище. [LLTW] - це незрівнянний антени, що дозволяє легко переглядати компоненти, які забезпечують низьку ефективність використання. [FLTW, що забезпечують високу ефективність використання в зовнішніх базових антени, що дозволяє значно знизити ефективність використання літнього середовища .

Висновок

Проектування антени для низько-промісних і зелених комунікаційних систем є багатогранним завданням, який доторкнувся до наук про матеріали, електромагнітне будівництво, виробничі процеси та нормативне дотримання. Зосереджуючись на енергоефективності, контролю викидів та сталих матеріалів, інженери можуть створювати антени, які не тільки відповідають показникам продуктивності, але й зменшують екологічність сучасних комунікацій. Прийнято передові техніки, такі як метаматеріали, реконфігуровані структури, а енергетичне збирання перетворює антени від пасивного компонента в активний учасник зеленої мережі. Як глобальна з'єднання розширюється, колективний вплив думаного антени буде вимірюватися не тільки в бітах на другий, але в тоннах CO2, що не до кінця CO2, що не допускається.

Для подальшого читання на стійких антенних матеріалах, див. до ] публікації на зеленій електроніці. FCC] забезпечує офіційні правила емісії. ITU[FLT:][FLT:]][[FLT:][FLT:]