Indo onde 5G não pode alcançar, esta nova antena tem um potencial sério

Mesmo quando o 5G se aproxima, perder o sinal do telefone parece uma dor de cabeça que nunca desaparece. Agora, no entanto, um novo design de antena poderia levar as comunicações sem fio a pontos mortos anteriormente no rádio, como subterrâneos ou submersos, em túneis, ou simplesmente percorrer grandes distâncias como parques nacionais ou desertos.

A antena de bolso é obra do Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do Departamento de Energia, com sede na Bay Area, Califórnia. Ele depende da radiação VLF - ou de muito baixa frequência - para fornecer um alcance que pode ser medido em milhares de quilômetros, dependendo do ambiente em que está sendo usado.

O rádio VLF não é novo e seu alcance e as vantagens de abrangência de material não são desconhecidas. O problema sempre foi principalmente de escala. As antenas eficientes têm um tamanho próximo ao comprimento de onda da frequência que estão tentando usar. O problema é que os comprimentos de onda do VLF são de dezenas a centenas de quilômetros.

Isso significa que as antenas de VLF existentes - pelo menos aquelas projetadas para maximizar o alcance - são geralmente matrizes que se estendem por centenas de quilômetros. A Marinha dos EUA confia no VLF para se comunicar com submarinos, por exemplo, com a nave submarina arrastando enormes fios de antena atrás deles. Embora existam versões menores, eles ainda inclinam a balança em centenas de libras. Mesmo assim, eles são "muito menos eficientes", aponta o SLAC.

Esta nova antena quebra as expectativas do VLF. Em vez de ser um vasto conjunto, é apenas quatro centímetros de altura. “Nosso dispositivo também é centenas de vezes mais eficiente e pode transmitir dados mais rapidamente do que os dispositivos anteriores de tamanho comparável”, explica Mark Kemp, principal investigador do projeto no SLAC.

Parece mais um acessório de um filme do que você espera de uma antena. O núcleo é um cristal piezoelétrico de 4 polegadas, que gera radiação VLF. Feito de niobato de lítio, ele vibra - encolhendo e expandindo - quando uma tensão oscilante é aplicada. As tensões mecânicas acionam então uma corrente elétrica oscilante, e é a energia eletromagnética que é emitida como radiação VLF.

Devido à forma como a radiação é criada, a antena pode ser significativamente menor do que as antenas tradicionais de VLF sem prejudicar o desempenho. Enquanto isso, como pode ser ligado durante as operações, o comprimento de onda também pode ser ajustado. Isso permite maior largura de banda.

“Nós repetidamente trocamos o comprimento de onda durante a operação, o que nos permite transmitir com uma grande largura de banda”, explica Kemp. “Isso é fundamental para alcançar taxas de transferência de dados de mais de 100 bits por segundo - o suficiente para enviar um texto simples.”

Como você deve ter adivinhado, isso não rivaliza com 5G para taxa de transferência e você não assistirá vídeos do YouTube em uma conexão VLF em breve. Onde a tecnologia pode ser útil, no entanto, é em situações de emergência onde as redes tradicionais ficam aquém. A antena de teste produzia uma radiação VLF 300 vezes mais eficiente que as antenas compactas anteriores.

Isso poderia abrir o caminho para redes improvisadas de emergência em águas ou em situações subterrâneas. Grupos de equipes de resgate poderiam contar com uma rede VLF para se comunicar no local de um acidente ou outro evento. Não é tão excitante quanto uma instalação 5G, não, mas potencialmente contribuindo para salvar vidas.

Em seguida, a equipe do SLAC pretende explorar como a antena pode ser otimizada. No momento, ele foi projetado para ter o melhor desempenho ao ar livre, mas o VLF tem vantagens sobre até onde ele pode penetrar na rocha e na água.

Via: Slash Gear