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软银与NICT推出超小型天线

近年来,由于对无线通信的更高速率和更大容量的需求不断提高,全球范围内开始研究可实现100Gbps或更高传输速率的B5G / 6G移动通信技术。太赫兹无线电有望成为超高速无线通信系统的候选者,因为其具有比在5G中使用的毫米波频段更宽的频带。

为了广泛利用频率比在5G中使用的准毫米波段高一个数量级的300 GHz频段无线通信,开发高增益天线以补偿较大的传播损耗显得非常重要。然而,天线增益和天线开口面积具有基本成比例的关系,并且既要实现天线的小型化又要实现高增益是一大挑战。

软银株式会社、NICT等于近日使用在300 GHz频段太赫兹无线电上运行的超小型天线成功进行了无线通信实验。据了解,其中采用的小型介电天线(1.36毫米×1.36毫米×1.72 毫米,开口面积1.8平方毫米,增益约15 dBi),该天线是利用光子射流效应于2020年开发的;这是太赫兹频段可用于智能手机等短距离通信的第一步,并且是通过改善与当前正在开发的太赫兹无线电兼容的收/发器的输出和接收灵敏度性能而实现的,显示了长距离通讯的可能性。

太赫兹波无线通信中通常使用的微型天线为9.0毫米×9.0毫米×47.5毫米,而此次试验中使用的发射器/接收器没有使用特殊部件,并且仅由市售部件组成。

在这项研究和开发中,仅使用市售材料就可以实现使用小天线的300GHz频带高速无线传输,该天线被认为可以安装在智能手机上。在全球范围内,在300 GHz频段内运行的高灵敏度小型接收机和大功率放大器的研究与开发正在迅速发展的同时,与无线电信号波长相同大小的小型天线的实现使在太赫兹无线电上工作成为可能。它可以安装在集成电路上,有望在Beyond 5G / 6G时代为超高速无线通信的实际应用做出贡献。

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