Вышку 5G дистанционно запитали лазерным лучом

Компании PowerLight Technologies и Ericsson разработали первую систему питания для базовой станции сети 5G, получающую энергию из лазерного луча, и продемонстрировали ее работу. В случае, если между приемником и передатчиком лазерного луча возникает препятствие, система за доли секунды отключает мощный луч, но благодаря источнику бесперебойного питания базовая станция продолжает работать.

Инженеры достаточно давно работают над созданием технологий для беспроводной передачи энергии на большое расстояние и уже есть демонстраторы, делающие это на практике. Существуют разные подходы к беспроводной передаче, в основном применяют лазеры и микроволновое излучение. Проекты различаются по реализации, но чаще всего в них используется схема, при которой сначала электрическая энергия преобразуется с помощью излучателя в другой носитель (лазерное или микроволновое излучение), а на стороне приемника он преобразуется в обратно в электричество. В последние годы расстояние передачи удалось значительно увеличить. Например, в мае прошлого года ВВС США в очередной раз запустили на орбиту беспилотный космоплан X-37B с солнечными панелями и микроволновыми излучателями для передачи энергии Солнца на Землю, правда, подробности испытаний неизвестны из-за секретности проекта.

Американские военные также проявляют интерес к лазерной передачи энергии, и в 2019 году PowerLight Technologies вместе с Научно-исследовательской лабораторией ВМС США провели испытания новой системы, сумевшей установить передачу 400 ватт на расстояние 325 метров. Теперь компания вместе с производителем телекоммуникационного оборудования Ericsson продемонстрировала гражданское применение технологии, запитав от лазера базовую станцию.

Базовая станция установлена в основании телескопической штанги вместе с источником бесперебойного питания. Сверху на ней располагается приемник лазерного луча. В центре приемника расположена фотоэлектрическая панель, преобразующая лазерное излучение в электричество, а по бокам от нее по кругу располагаются 16 фотодиодов. Вместе с 16 излучателями на другом конце они образуют воображаемый цилиндр вокруг основного луча для передачи энергии. Благодаря им система может обнаружить, что какой-либо объект, например, птица, попал внутрь цилиндра. В таком случае система в течение нескольких миллисекунд отключает основной луч. Затем в течение нескольких секунд передача возобновляется, если внутри круга на пути луча снова нет никаких преград.

На видео можно увидеть, что инженерам удалось запустить базовую станцию от лазера, расположенного на другом конце гаражного двора (судя по всему, расстояние составляло около ста метров или чуть больше). Компании не раскрывают параметры системы, но известно, что на испытаниях в 2019 году мощность передатчика составляла 2000 ватт, а передаваемая мощность — 400 ватт. Также известно, что минимальная потребляемая мощность базовой станции Ericsson Streetmacro 6701 составляет 200 ватт.

Ранее мы рассказывали о другом гражданском применении лазерной передачи энергии. Американские инженеры оснастили смартфон фотоэлектрической панелью, позволяющей заряжать его лазерным лучом с расстояния в несколько метров. В нем также использовались боковые лучи для обеспечения безопасности, но их было в четыре раза меньше.