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SoftBank、岐阜大學與情報通信研究機構(NICT)等共同開發Beyond 5G/6G之THz無線通訊的超小型天線

SoftBank、岐阜大學、國立研究開發法人情報通信研究機構(National Institute of Information and Communications Technology, NICT)、托木斯克國立大學(National Research Tomsk State University)及托木斯克理工大學(Tomsk Polytechnic University)所組成的研究小組於2020年6月18日宣布成功開發運作在300GHz的超小型天線。

近年來,因應更高速度、超大容量無線通訊的需求,全球展開研發能實現100Gbps以上傳輸速度的Beyond 5G/6G技術,而THz無線電因相較於5G毫米波能使用更大的頻寬,可望成為未來可行的高速無線系統。另一方面,THz無線電頻率因傳播衰減(伝搬損失, Propagation Loss)大,須開發高增益天線以求實用化。

雖然增加天線的尺寸有助於提高增益,但因考量智慧手機等裝置,必須開發小且高增益的天線,兼顧尺寸與增益是一項挑戰。該研究小組聚焦於使用與無線電信號波長相同尺寸(約1mm)的長方體介電材料所產生的光子噴流效應(フォトニックジェット効果, Photonic Jet Effect),並將該技術應用於微型天線研發。研發之天線增益維持約15dBi(模擬值),並實現與無線電信號波長相同的尺寸(1.36mm×1.36mm×1.72mm, 孔徑面積:1.8mm²)。除了研發天線,藉由提高THz無線電收發器的輸出功率與接收敏感度,預計能擴展THz無線電通訊技術的實際可用性。

該研究小組預計未來將於THz無線傳送系統中使用超小型天線,以研究實現無線收發器的可能性,並藉由實現與無線電信號波長相同尺寸的微型天線,進而達成將該天線安裝在以THz無線電運作的積體電路上,並加速研發Beyond 5G/6G時代超高速無線通信等技術的實用化,為通信事業發展作出貢獻。

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