Компания Huawei выпускает ноутбуки довольно давно, но всё это время они были просто добротными компьютерами без каких-либо технологических прорывов. Да и в какой области могут быть прорывы, если компания традиционно занималась производством телекоммуникационного оборудования? Как раз в этой! Ведь современный ноутбук всегда подключен к сети. Можно ли что-то улучшить в технологии Wi-Fi? Оказалось, можно. И в этом году компания выпустила ноутбуки, оснащённые антеннами из метаматериалов. Что это такое и зачем нужно?
Метаматериалами называют композитные материалы с необычными физическими свойствами, которые невозможно встретить в природных материалах. Обычная антенна представляет собой, как правило, кусок металла определённой формы. Оптимальный его размер – ¼ от длины волны, которая в диапазоне 2,4 ГГц составляет 12,5 см, а в диапазоне 5 ГГц – 6 см. На этих частотах работает Wi-Fi. Однако очевидно, что с полуторасантиметровыми антеннами дальность связи будет, мягко говоря, небольшой, да и с помехоустойчивостью тоже.
В метаматериалах комбинируются проводники и диэлектрики, за счёт чего антенна из такого материала получает ряд необычных свойств вроде отрицательного коэффициента отражения. В частности, правило ¼ длины волны больше не нужно соблюдать, и антенна получается широкополосной, то есть, эффективно работает сразу во всех диапазонах. Также достигается узкая направленность: антенна из метаматериалов работает как фазовая антенная решётка вроде тех, что применяются в базовых станциях сотовой связи – она может сформировать узконаправленный луч в определённом направлении, что значительно улучшает и дальность, и надёжность связи, а также уменьшает взаимное влияние излучателей MIMO. Также использование метаантенн позволяет сделать их меньше – либо же эффективнее при тех же размерах.
Метаантенны давно используются в ряде компактных Wi-Fi-роутеров, не имеющих внешних антенн – например, Netgear WNDR3300 RangeMax. Название модели говорит само за себя: это роутер с увеличенной дальностью связи. В ноутбуках Huawei ситуация аналогичная – как заявляет производитель, они могут обеспечить беспроводное подключение даже на большом расстоянии до 270 метров, что эквивалентно длине двух с половиной стандартных футбольных полей и близко к теоретическому пределу дальности Wi-Fi (300 метров): обычно в идеальных условиях дальность связи не превышает 150 м на открытом воздухе и 50 м в помещениях, а при наличии стен и того меньше.
Кроме того, за счёт лучшей помехоустойчивости с этими антеннами меньше задержки (ping) – на 38%.
Общеизвестно, что при передаче сигнала Wi-Fi могут возникать помехи от других беспроводных устройств, бытовых приборов и т.д. Однако электромагнитный шум от системной платы влияет на стабильность сигнала Wi-Fi гораздо заметнее по сравнению с внешними факторами.
Чтобы уменьшить или даже избежать влияния внутренних помех на сигнал Wi-Fi, инженеры Huawei также использовали уникальную технологию поиска помех, которая помогает найти ключевой источник внутренних помех внутри самого ноутбука, где электронные компоненты заметно «фонят» в широком диапазоне частот. Для устранения шума была спроектирована не только новая фильтрующая цепь, но также была проведена оптимизация внутреннего устройства корпуса. Для этого использовалось несколько имитационных соединений, в которых проводящий рисунок, мешающий передаче сигнала Wi-Fi, был размещен на внутреннем слое печатной платы. На печатной плате излучение помех напрямую экранируется. Помимо этого, Huawei также разработала металлическую сдерживающую стенку внутри ноутбука, которая эффективно отделяет антенну от внутренней электрической схемы и минимизирует возникновение помех сигнала внутри ноутбука.
Для пользователя это означает, помимо увеличения дальности связи и скорости передачи данных также более стабильное соединение, что можно оценить, например, во время видеозвонков.
Технология получила название Metaline, её уже можно встретить в ноутбуках MateBook D14, MateBook 16s и MateBook X Pro 2023 модельного года.
