Проект Дениса Юзвика, аспиранта кафедры радиоприемных и радиопередающих устройств (РПиРПУ) факультета радиотехники и электроники, получил грант в 500 тыс. рублей на молодежном научно-инновационном конкурсе «УМНИК» в новосибирском Академпарке.
«Проект ориентирован на повышение качества сигнала сетей беспроводной связи в заданных точках пространствах, т. е. там, где находятся устройства, работающие в сетях беспроводной сети. Задача, которую должна решить наша разработка, — формировать в ограниченном пространстве несколько областей максимума сигнала с минимумом помех, — рассказывает Денис Юзвик. — Для формирования областей максимума в нужных точках пространства нам нужно считать амплитуды сигналов и их начальные фазы, для этого мы разрабатываем наш алгоритм. Также на качество нашей системы может влиять количество антенн, расстояние между ними. Это то, что нам предстоит изучить в ходе реализации проекта».
В мире с растущей цифровизацией всех отраслей экономики устройства, работающие в одном частотном диапазоне, создают помехи друг другу, а способы частотной и временной селекции этих устройств близки к своему исчерпанию. Одним из перспективных способов, по мнению разработчиков, является фокусировка излучения сетей беспроводной передачи данных в нескольких заданных точках пространства, то есть на самих этих устройствах.
Сегодня известны способы фокусировки электромагнитного поля в одной точке пространства. Одно из таких решений — разработка научного руководителя Дениса — завкафедрой РПиРПУ НГТУ НЭТИ доктора технических наук профессора Максима Степанова. Это созданная коллективом компактная направленная wi-fi-антенна, обеспечивающая стабильный интернет в местах массового скопления людей.
Фокусировка электромагнитного поля, обеспечивающая стабильный, с минимумом помех сигнал устройств беспроводной связи в нескольких заданных точках, на текущий момент практически не изучена и станет следующим шагом в этом направлении.
«Сейчас мы работаем над алгоритмом вычисления амплитуды и начальных фаз сигналов, подводимых к излучателям антенной решетки, который позволит сформировать области максимума в нужных точках пространства, — пояснил Денис Юзвик. — Разработка не имеет аналогов, поэтому параллельно с работами по проекту мы подали документы на получение патента».
Эта технология имеет множество потенциальных назначений: увеличивать скорость интернета в местах с большим количеством людей, снижать помехи для оборудования в медицинских учреждениях. На текущий момент разрабатываются ее теоретические основы, изучаются эффекты, возникающие при различных антенных конфигурациях.
Например, в медицинских учреждениях станет возможно фокусировать излучение на мобильных телефонах, а в местах, где расположено оборудование, — создавать области минимума напряженности электрического поля. Разработчики ведут переговоры о сотрудничестве также с ведущими операторами мобильной связи и предприятием «Элтекс».
Разработка является одной из ветвей проекта по расширению и совершенствованию технологий MIMO (Multiple Input Multiple Output; множественные входы, множественные выходы), реализуемого кафедрой РПиРПУ НГТУ НЭТИ (научный руководитель — Максим Степанов) в рамках стратегической программы «Приоритет 2030».