Oulun yliopistossa on saavutettu merkittävä tulos 6G-vastaanottimien kehityksessä. Diplomi-insinööri Sumit Singh on väitöstutkimuksessaan kehittänyt erittäin tehokkaan vastaanottimen etuasteen, joka kykenee vastaanottamaan jopa 300 gigahertsin signaaleja antennista.

Sumit Singhn kehittämä laite toimii lähellä piipohjaisen puolijohdeteknologian maksimitaajuutta. Korkeataajuisen elektroniikan onnistunut tutkimustulos luo suuntaa huippunopealle langattomalle tiedonsiirrolle ja on yksi konkreettinen saavutus 6G-radion käyttöönoton edistymisessä. Tutkimuksen pääpaino on ollut radiovastaanottimen etuasteen suunnittelussa, jossa yhdistyvät analogisen piiriteorian, mikroaaltoteorian ja radiotekniikan periaatteet.

Puolijohdeteknologioilla suunnitellut integroidut piirit ovat keskeisiä komponentteja kaikessa langattomassa tiedonsiirrossa. Signaalinsiirron tehokkuutta ja signaalin laatua rajoittaa kuitenkin sirujen maksiminopeus. Singhin väitöstutkimuksessa ei puututa puolijohdeteknologian parantamiseen tai radiokanavan ominaisuuksiin, mutta siinä esitellään radiotaajuisten integroitujen piirien (RFIC) toteutusta, arkkitehtuuria ja suunnittelumetodologiaa signaalinsiirron tehostamiseksi radiovastaanottimen etupäässä taajuuksilla, joita piipohjaisilla puolijohdepiireillä on erittäin vaikeaa saavuttaa.

Oulun yliopiston Suomen Akatemian rahoittamassa 6G-lippulaivaohjelmassa yksi iso osa-alue on radioteknologian tutkimus. Kokonaisuutta johtavan professori Aarno Pässisen mukaan signaalipolkujen suunnittelu ja puolijohdeteknologian valinta ovat ratkaisevan tärkeitä suurtaajuisiin kantoaaltosignaaleihin liittyvien yhteyksien rakentamisessa.

- Tarkkojen arkkitehtonisten valintojen, piiritopologioiden ja piirikuviointistrategioiden avulla olemme onnistuneesti ottaneet käyttöön vastaanottimen etupään, joka toimii 300 GHz:llä säilyttäen samalla erinomaisen suorituskyvyn. Tämä saavutus edustaa merkittävää 6G-tekniikan käyttöönottoa korkeammilla taajuuksilla nopeuttavaa läpimurtoa, Pärssinen kehuu Singhin työtä.

Sumit Singhin mukaan taajuuden kasvaessa käytettävissä on enemmän kaistanleveyttä, mikä mahdollistaa nopeamman tiedonsiirron. - Tämä saavutus vie meidät askeleen lähemmäksi 6G-teknologian potentiaalia, Sumit Singh pohtii.

Singh väittelee Oulun yliopistossa tiistaina 25.6. Tietoliikennetekniikan väitöskirjan suomennettu otsikko on Radiovastaanottimen etupään integrointitekniikoita ylemmällä millimetriaaltoalueella ja terahertsitaajuuksilla (Radio Receiver Front-End ICs at the Sub-THz/THz Frequency Range in Silicon Technology).

Kuvassa Sumit Singh suorittamassa väitöskirjatutkimuksensa 6G-radiopiirien mittauksia.