Группа исследователей от НИЦ Телекоммуникаций МФТИ, компании «Мэтрикс вейв», резидента инновационного центра «Сколково» и Университета ИТМО совместно работает над разработкой инновационных антенн для будущих отечественных систем спутникового интернета.
Предполагается, что эти антенны будут установлены как в мобильные пользовательские терминалы, так и на низкоорбитальные космические аппараты. Таким образом, ученые стремятся продвинуться вперед, исследуя новые направления в науке.
В рамках своих исследований они обращают внимание на использование метаповерхностей, то есть электромагнитных структур, состоящих из упорядоченных элементов, размер которых значительно меньше рабочей длины волны. Одним из главных преимуществ этой технологии является ее относительная дешевизна.
Применение метаповерхностей может существенно снизить стоимость спутникового интернета для конечных пользователей. Благодаря этой инновации затраты на необходимое оборудование для подключения к сети могут быть снижены в несколько раз по сравнению с зарубежными аналогами, чья цена превышает миллион рублей.
«Метаповерхность представляет собой сетчатую структуру с излучающими элементами, размеры которых в 5-10 раз меньше длины волны. Благодаря особенностям их пространственного распределения, можно получить уникальные свойства. Путем изменения характеристик структуры можно направлять излучение в нужном направлении и создавать многолучевые антенные системы, что критично для космических аппаратов», - отмечает Алексей Космынин, сотрудник НИЦ Телекоммуникаций МФТИ.
Для передачи радиосигналов от спутника к пользовательскому терминалу требуется специальная антенна. Традиционным вариантом может служить зеркальный параболический передатчик в форме тарелки.
Однако его постоянно необходимо точно настраивать на движущийся орбитальный аппарат, что представляет большую техническую сложность. В качестве альтернативы может использоваться фазированная антенная решетка, но ее производство слишком дорогостоящее.
Поэтому отечественным ученым необходимо было разработать инновационное техническое решение, которое может стать основой для будущих систем спутникового интернета и обеспечить их эффективную и экономичную работу.