Учёные ЛЭТИ создали компактный усилитель для 5G-сетей

Фото из открытых источников

Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" представили рабочий прототип компактного усилителя мощности. Как сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза, эта разработка может стать основой для создания более энергоэффективных решений в сфере современных технологий связи.

По словам Павла Туральчука, доцента кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ) СПбГЭТУ "ЛЭТИ", их команда разработала макет сверхвысокочастотного усилителя мощности, отличающийся наличием электронно управляемой выходной цепи. Такой элемент позволяет динамически контролировать нагрузку, что делает усилитель особенно полезным для работы в частотных диапазонах, востребованных в современных системах связи, таких как 4G и 5G.

Современные телекоммуникационные технологии, включая Интернет вещей (IoT), системы "умных" городов и беспилотный транспорт, предъявляют высокие требования к передаче данных. Эффективные усилители мощности играют ключевую роль в обеспечении стабильности сигнала, сокращении энергопотребления и расширении зоны покрытия сети. Однако традиционные усилители, работающие с фиксированной выходной мощностью, не всегда способны справиться с динамическими изменениями сложных сигналов. Они могут вносить нелинейные искажения, что снижает качество передачи данных и делает систему менее энергоэффективной.

Для решения этой проблемы в современных базовых станциях используются усилители Догерти, которые применяют несколько транзисторов для модуляции нагрузки. Такой подход позволяет сохранять высокую энергоэффективность, однако он требует сложных схем и дополнительного пространства. Разработка ученых ЛЭТИ направлена на создание более компактного решения, которое сохраняет преимущества традиционных технологий, но при этом значительно уменьшает габариты устройств.

Ключевым элементом нового усилителя стали электронно управляемые цепи на основе сегнетоэлектрических материалов. Эти компоненты позволяют регулировать нагрузку без применения дополнительных активных элементов, что делает усилитель более компактным и эффективным. Экспериментальные испытания подтвердили, что такая технология позволяет управлять напряжением сигнала, обеспечивая стабильную работу системы связи при сниженных энергозатратах.

В перспективе данная разработка может найти применение в сетях пятого поколения (5G) для усиления сложных сигналов с высокой пропускной способностью. Новый усилитель может использоваться как самостоятельное устройство с динамическим управлением нагрузкой или стать дополнением к существующим схемам, расширяя их функциональные возможности.