Japanilainen Murata ja belgialainen tutkimuslaitos imec ovat kehittäneet antennimoduulin, jolla on onnistuttu toteuttamaan langaton yhteys 135 gigahertsin taajuudella. Tuleviin 6G-järjestelmiin tarkoitettu moduuli tukee jopa kahdeksan gigahertsin kaistanleveyttä ja ohjaa radiosignaalia kahdessa ulottuvuudessa.
Tulevissa 6G-verkoissa tavoitellaan nykyistä huomattavasti suurempia tiedonsiirtonopeuksia. Yksi keino on siirtyä yli 100 gigahertsin taajuuksille, joilla on tarjolla useiden gigahertsien levyisiä taajuuskaistoja. Näin korkeilla taajuuksilla antennien ja radiopiirien integrointi on kuitenkin teknisesti vaativaa.
Murata on nyt kehittänyt D-kaistalla eli 110–170 gigahertsin taajuusalueella toimivan antennimoduulin. Sen avulla on demonstroitu langatonta tiedonsiirtoa 135 gigahertsin taajuudella jopa kahdeksan gigahertsin kaistanleveydellä.
Moduulin keskeinen ominaisuus on kaksiulotteinen keilanohjaus sekä lähetyksessä että vastaanotossa. Radiosignaalia voidaan suunnata sekä vaaka- että pystysuunnassa, mikä auttaa ylläpitämään yhteyden laatua korkeilla taajuuksilla.
Tekniikka perustuu Muratan LTCC-keramiikkaan (Low Temperature Co-fired Ceramics) ja imecin kehittämään D-kaistan keilanohjauspiiriin. Murata on optimoinut keraamisen materiaalin dielektrisiä ominaisuuksia häviöiden pienentämiseksi. Samalle alustalle integroidaan antennit, suurtaajuusjohdotukset ja ohjauspiiri.
Yli 100 gigahertsin taajuuksilla jo pienet erot johdinpituuksissa ja komponenttien sijoittelussa voivat heikentää signaalin laatua. LTCC-tekniikka mahdollistaa tarkat ja tiheät rakenteet sekä kompaktin moduulin, joka voidaan asentaa osaksi muuta elektroniikkaa.
Muratan mukaan kyseessä on maailman ensimmäinen LTCC-pohjainen D-kaistan antennimoduuli, joka tukee kaksiulotteista keilanohjausta sekä lähetyksessä että vastaanotossa. Väite perustuu yhtiön omaan selvitykseen.
6G-tiedonsiirron lisäksi tekniikka soveltuu tulevaisuudessa myös alle terahertsin taajuuksilla toimiviin tutkiin sekä ISAC-järjestelmiin (Integrated Sensing and Communication), joissa sama radiojärjestelmä huolehtii sekä tiedonsiirrosta että ympäristön havainnoinnista.
Murata aikoo jatkaa moduulin kehittämistä kohti sarjatuotantoa. Kaupallistamisen tavoitteena on vuosi 2030.
Humanoidirobottien servokäyttöjen on ohjattava nivelten liikkeitä tarkasti ja nopeasti. Samalla niiden mikro-ohjaimilta vaaditaan yhä enemmän tiedonsiirtoa, diagnostiikkaa ja muita järjestelmätason toimintoja. Ratkaisuna on erottaa aikakriittinen moottorinsäätö muista prosessorin tehtävistä ja siirtää se erillisen laitteiston hoidettavaksi.