Wie profitieren ländliche Regionen dank 3D-Druck bald von einem 6G Netzwerk?

In einer Welt, in der die Digitalisierung eine zunehmend wichtigere Rolle einnimmt, kann man nur den Kopf schütteln, wenn man sieht, wie schlecht die Internetgeschwindigkeit in Deutschland im internationalen Vergleich abschneidet. In asiatischen Ländern wie Japan und Korea verfügen ca. 75% der Haushalte über eine Glasfaserleitung, die für schnelles Internet sorgt. In Deutschland hingegen sind es nur spärliche 2%. Besonders Bewohner in ländlichen Regionen des Landes trifft es hart. Hier erreicht laut dem Breitbandatlas der Bundesregierung nicht mal die Hälfte aller Haushalte eine 50 MBit-Leistung – und das, obwohl wir bereits über 5G und in ein paar Jahren vermutlich über eine 6G Mobilfunktechnologie verfügen. Um dem langsamen Internet in ländlichen Regionen entgegenzuwirken, haben sich Forschende der University of Sheffield dem Thema gewidmet und mithilfe von 3D-Druckern Antennen hergestellt.

3D-gedruckte Antennen bieten viele Vorteile

3D-Oberflächenplots von links: herkömmlichen Antennen und rechts: 3D-gedruckte Antennen (Bild: University of Sheffield)

Forschende aus den Bereichen der Elektronik und Elektrotechnik entwickelten 3D-gedruckte Millimeterwellen-Antennen, die die gleiche Funkfrequenzleistung wie herkömmlich produzierte Antennen aufbringt. Jedoch ist Letzteres in der Produktion deutlich kostspieliger und auch langsamer. Mit der additiven Fertigung hingegen konnte der Kostenpunkt für solche Antennen von Hunderten Euro auf ein paar Euro gesenkt werden. Zudem beträgt die Bauzeit nur wenige Stunden, wodurch der Innovation nun keine Grenzen mehr gesetzt sind. Die schnelle und zugleich ökonomische Entwicklung von Prototypen kann dabei helfen, neue 5G- und 6G-Infrastrukturen auszubauen. Dies schafft die Möglichkeit für Menschen, in abgelegenen Gebieten auf diese Technologien zurückgreifen zu können. Eddie Ball von der Forschungsgruppe Kommunikation an der Universität Sheffield erläuterte:

Dieses 3D-gedruckte Design könnte für die Telekommunikationsbranche ein Wendepunkt sein. Es ermöglicht uns, Prototypen und Antennen für 5G- und 6G-Netze zu weitaus geringeren Kosten und viel schneller als mit den derzeitigen Fertigungstechniken herzustellen. Das Design könnte auch für die Herstellung von Antennen in viel größerem Maßstab verwendet werden und damit die Möglichkeit bieten, mehr Gebiete abzudecken und die schnellsten Mobilfunknetze in Teile der Welt zu bringen, die bisher noch keinen Zugang haben“.

Gleiche Leistung zu geringerem Preis

Im Labor wurden 3D-Oberflächenplots erstellt, die zeigen, wie ähnlich sich konventionell und 3D-gedruckte Antennen sind. Silber-Nanopartikel ermöglicht den Antennen besonders gute Attribute für Funkfrequenzen vorzuweisen. Getestet wurde das Produkt bei verschiedenen Frequenzen, die von 5G und 6G Netzen genutzt werden. Bis zu 48 GHz konnten somit geprüft werden. Richtung und Stärke des empfangenen und gesendeten Signals beziehen sich auf Verstärkung und Frequenzgang – und die sind fast identisch zu herkömmlichen Antennen. Mehr Informationen zu dem Projekt finden Sie HIER.

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*Titelbildnachweis: Les Echos