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Camera di prova per antenne a metamaterialiLe superfici intelligenti riconfigurabili (RIS) stanno attirando l'attenzione dell'industria wireless grazie al loro grande potenziale per migliorare in modo efficiente la copertura delle reti 5G nella banda delle onde millimetriche e per le future applicazioni nell’ambito delle reti 6G.

Una campagna di misura condotta da Rohde & Schwarz e Greenerwave ha recentemente caratterizzato le proprietà di riflessione delle onde radio di un nuovo modulo RIS per banda FR2 sviluppato da Greenerwave con un sistema di test d'antenna over-the-air (OTA) di Rohde & Schwarz.

Si tratta di una delle prime misurazioni reali che confermano che una superficie intelligente riconfigurabile basata su metamateriali può migliorare la copertura e l'efficienza delle comunicazioni wireless, soprattutto per le reti 5G in banda FR2. Questo lavoro innovativo aprirà la strada a ulteriori sviluppi nel campo delle future reti 6G.

Le superfici intelligenti riconfigurabili (RIS) promettono di rivoluzionare le comunicazioni wireless. I moduli RIS sono una tecnologia chiave per le future reti 6G, che devono essere più efficienti delle precedenti reti 4G LTE o 5G NR sotto ogni aspetto. La tecnologia RIS utilizza i metamateriali per controllare l'ambiente radio altrimenti casuale.

I metamateriali sono la chiave per realizzare la promessa dei RIS. Questi materiali consentono un controllo senza precedenti sulle onde elettromagnetiche manipolando l'impedenza su dimensioni inferiori alla lunghezza d'onda e hanno portato a progressi significativi nel campo dell’imaging, nei sistemi radar e nelle comunicazioni wireless.

Gli strumenti di misura e collaudo di Rohde & Schwarz sono stati utilizzati per caratterizzare un modulo RIS per banda FR2 di Greenerwave durante una recente campagna di test. Il collaudo dei moduli RIS richiede un ambiente di prova che possa essere illuminato da diverse angolazioni e che possa misurare simultaneamente i segnali su più angolazioni.

Per le misurazioni in modalità OTA è stata utilizzata una camera di prova delle prestazioni wireless (WPTC) di Rohde & Schwarz. È stato progettato un supporto specifico per l'antenna di alimentazione che illumina il modulo RIS di Greenerwave.

Il modulo RIS di Greenerwave utilizza una tecnologia proprietaria a metamateriale. Il modulo RIS è un dispositivo elettronico composto da molti strati e da una superficie intarsiata con una serie di antenne patch, chiamate pixel o celle unitarie, le cui risposte elettromagnetiche possono essere controllate tramite una scheda di controllo.

Il modulo opera in banda 5G FR2 e oltre, coprendo una larghezza di banda di 25-30 GHz con una larghezza di banda istantanea di 2 GHz. Il modulo è dotato di controllo separato della polarizzazione, scansione del fascio da -60 a 60 gradi e larghezza del fascio fino a soli 3 gradi.

Durante le campagne di misura, nella camera di prova sono state analizzate le caratteristiche di riflessione del modulo RIS e la qualità della riflessione dei segnali 5G modulati nello spettro delle onde millimetriche.

Le misure delle caratteristiche di riflessione 3D sono state eseguite con l'analizzatore di reti vettoriali (VNA) R&S ZVA, mentre per le misure della qualità di riflessione dei segnali 5G sono stati utilizzati il generatore di segnali vettoriali R&S SMW200A e l'analizzatore di spettro e segnali R&S FSW.

Il software R&S AMS32 è stato utilizzato per automatizzare le misure e l'analisi dei dati. Le prove hanno dimostrato che il modulo RIS di Greenerwave può migliorare le capacità di comunicazione wireless, in particolare nel contesto delle reti 5G in banda FR2.

Alexander Pabst, vicepresidente responsabile del segmento di mercato Wireless Communications di Rohde & Schwarz, afferma: "Siamo entusiasti del successo della nostra collaborazione con Greenerwave per la caratterizzazione di un modulo RIS per la banda FR2. I nostri sforzi di ricerca congiunti tracceranno la rotta per ulteriori progressi nel campo delle reti 6G, mentre continuiamo a esplorare soluzioni innovative per soddisfare le esigenze in evoluzione del settore wireless."

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