Dans le domaine de la technologie 5G, une avancée majeure vient d’être annoncée par des chercheurs : la création d’un relais alimenté sans fil. Cette innovation promet de faciliter l’implémentation de la 5G dans les usines intelligentes, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles possibilités d’optimisation des processus industriels.
Récemment, des chercheurs de l’Institut de Technologie de Tokyo ont dévoilé une innovation révolutionnaire : un relais de communication 5G alimenté sans fil. Celui-ci est conçu pour surmonter les défis actuels de la transmission de puissance dans les environnements industriels, propulsant ainsi le concept des usines intelligentes vers de nouveaux horizons. En adoptant une fréquence de transfert d’énergie sans fil plus basse (5,7 GHz), ce relais promet une couverture plus étendue et une efficacité accrue.
Les avantages de la fréquences 5,7 GHz
Contrairement aux systèmes de transfert d’énergie sans fil traditionnels opérant à 24 GHz, le nouveau relais utilise une fréquence de 5,7 GHz. Cette innovation permet d’élargir considérablement la couverture énergétique, réduisant ainsi les pertes de chemin et améliorant l’efficacité énergétique. Comme l’explique le professeur Atsushi Shirane, « en utilisant 5,7 GHz, nous pouvons desservir simultanément une plus grande variété d’appareils ».
Une technologie pour des usines plus intelligentes
Le besoin croissant d’information et de communication dans les environnements industriels pose des défis significatifs. Les réseaux 5G orchestrent souvent les opérations et la communication entre les robots, les machines de production et les véhicules automatiques. La clé pour une efficacité optimale réside dans la capacité à alimenter ces appareils de manière fiable et sans fil.
Un design ingénieux
Ce relais utilise un mélangeur de type redresseur permettant la conversion de signaux à des fréquences plus basses. En utilisant le signal à 5,7 GHz comme signal local, le système convertit une réception de 28 GHz en un signal de 5,2 GHz, qui est ensuite amplifié et reconverti à 28 GHz pour retransmission. Cette approche intelligente permet également de générer de l’énergie DC à partir du signal 5,7 GHz, alimentant ainsi les amplificateurs internes.
Performances et applications
Lors des expérimentations, le relais a prouvé son efficacité avec des puces CMOS standard occupant seulement 1,5 mm sur 0,77 mm. Ce dispositif peut émettre une puissance de 6,45 mW pour une puissance d’entrée de 10,7 dBm. Les résultats indiquent que combiner plusieurs puces pourrait permettre un potentiel de sortie encore plus grand, rendant ce système particulièrement prometteur pour les usines intelligentes.
Avantages du relais alimenté sans fil
La capacité de ce relais à fonctionner sans fil et à des fréquences plus basses offre plusieurs avantages pour les usines intelligentes :
- Couverture élargie
- Efficacité énergétique accrue
- Réduction des pertes de chemin
- Capacité à alimenter une variété d’appareils simultanément
- Utilisation de composants standard CMOS
Implications pour l’avenir des usines
Avec cette avancée, les limites des systèmes de transfert d’énergie sans fil à haute fréquence seront considérablement réduites. Ce relais ouvre la voie à une modernisation massive des usines industrielles, augmentant la diversité et l’efficacité des opérations sans nécessiter de sources d’énergie câblées encombrantes.
Caractéristiques technologiques clés
Pour bien comprendre les éléments innovants de ce relais, voici une liste des caractéristiques technologiques importantes :
| Caractéristiques | Détails |
| Fréquence utilisée | 5,7 GHz |
| Type de mélangeur | Mélangeur redresseur de sous-harmonique de 4ème ordre |
| Technologie de fabrication | Chips CMOS Si 65nm |
| Puissance de sortie | 6,45 mW |
| Applications | Robots, Machines de Production, Véhicules Automatiques |
Citation: Relay alimenté sans fil facilitant l’implémentation de la technologie 5G dans les usines intelligentes, un grand pas en avant dans l’industrialisation moderne (2024, 17 juin). Repris de [nom du site].
