5G 毫米波應用提供長距離無線充電機會,研究團隊提出原型產品

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 30 日 9:00 | 分類 手機 , 網通設備 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


智慧型手機功能越來越強大,電源消耗也越來越快,讓各項充電技術紛紛浮上檯面。最新就是在無線充電發展。現階段無線充電仍依賴充電盤,與真正無線充電有很大差別,無法滿足市場需求,使長距離無線充電功能持續開發。日前有研究團隊發表,透過 5G 毫米波,已可長距離無線充電,一旦商品化,將對智慧型手機應用有突破性發展。

外電報導,美國喬治亞理工學院研究團隊剛宣布發明了全球第一個利用 3D 列印整流天線,大小如同撲克牌,可由 5G 毫米波訊號收取電磁波,轉成電能幫手機設備充電的裝置,讓整個 5G 網路成為廣大的無線充電系統。

過去有許多研究都試圖擷取無線電波,將電磁波轉換成電能,包括電視、廣播等電波,以及 Wi-Fi 系統。事實證明部分應用於實驗室能為手持裝置提供最高 30% 充電功能。5G 網路廣布後,的確為長距離無線充電提供契機。據喬治亞理工學院研究團隊於《科學》期刊論文指出,5G 網路是為提供低延遲及大頻寬設計,使用 5G 毫米波頻段時可提供前所未有的高輻射功率密度,讓 5G 網路能提供長距離無線充電要大過任何系統。

只是要收集 5G 毫米波的電磁波,需要龐大的整流天線裝置,並不適合手持裝置。研究團隊採用叫做 Rotman 透鏡的方式,放在天線中央位置,形狀像星星,易於從各角度收集電磁波,集合成束狀波形,增加擷取能力。天線可用 3D 列印,且可彎曲,可各角度擷取電波,效能較對照組強 21 倍。雖說從 5G 毫米波擷取電波的效能稱不上非常強大,但實驗結果顯示,天線能擷取到 6 微瓦電力,足以提供小型感測器或 IoT 裝置驅動電力。

研究團隊表示,現階段 5G 網路積極布建,未來 5G 應用將無所不在,尤其都市地區,成千上萬 IoT 系統將依賴 5G 網路運行。透過長距離無線充電,可免除更換大量設備電池的問題,甚至未來產品更進一步改良強化,手持設備的耗電問題也不再是重點,廠商能有更大發展空間,成為未來 5G 時代另一項巨大商機。

(首圖來源:喬治亞理工學院)