게시 및 게시 날짜 : 2023/12/13

Post 5G/6G에 대한 MetaSurface 바카라 추천기 용 Terahertz 밴드 평가 장치 개발

-High-Pression Evaluation은 바카라 추천기의 발전을 주도하고 Terahertz 커뮤니케이션 영역의 확장을 촉진합니다


NEDO의 "포스트 5G 정보 및 커뮤니케이션 시스템 인프라 강화 연구 프로젝트/리더 연구 (Committending)"(이 프로젝트라고 언급), 바카라 커뮤니티 (AIST), TDK Corporation 및 Osaka University 대학원 대학원 (Osaka University)은 현재 Metatat의 연구 및 개발에 대한 Osaka University 대학원 대학원 대학원 대학원 대학원 대학원 대학원 학교 (Osaka University Graduate School), Osaka University Graduate School (Osaka University School) Post 5G/6G의 통신 영역을 확장하는 데 사용되며 최근 Terahertz 벨트 평가 장치 (이하이 장치라고 함)를 개발했습니다 이 장치는 유사 평면파를 생성하는 오프셋 그레고리 안테나로 구성되며, 플래너 웨이브 조사 하에서 메타 서핑 반사기의 성능을 평가하기위한 소형 설정이 가능합니다 또한,이 장치를 사용하여, 우리는 6G에서 사용될 것으로 예상되는 220 Gigahertz (GHZ) 및 293GHz 주파수 대역에서 작동하는 듀얼 밴드 메타 수면 반사기를 성공적으로 개발하고 시연했습니다

앞으로, 우리는이 장치에서 만든 매우 정확한 바카라 추천기 평가 기술을 활용하여 메타 서 페이스 바카라 추천기의 기능과 효율성을 더욱 향상시키고 추가 기본 스테이션의 필요없이 -5G/6G 통신 영역을 유연하게 확장하는 기술 기반을 설립하는 것을 목표로합니다

그림 1

그림 1 : 바카라 추천기 Terahertz 대역 평가 장치 (왼쪽) 및 평가 장치에 사용되는 Gregorian 안테나 (오른쪽)


1 배경

Terahertz Belt*1를 사용한 5G/6g의 포스트에서 장애물 차폐로 인한 통신 영역에 대한 제한은 실현되지 않습니다 그중에서도 전자기파는 특정 방향으로 반영 될 수 있습니다Metasurface Reflector*2를 사용하여 통신 영역 기술 확장에 대한 연구가 진행 중입니다 메타 서 페이스 바카라 추천판은 기존 건물의 벽과 창에 설치되어 특정 방향으로 먼베이스 스테이션 안테나에서 방출되는 평면파를 반영하고 장애물에 의해 보호되는 영역에서 장애물을 우회하여 통신 영역을 확장하는 통신 경로를 만들기 위해 (그림 2) 실제 사용에 사용 된 것과 동등한 평면파 조사 하의 메타 수면 바카라 추천기를 평가하기 위해, 일반적으로 전자기파와 메타 수면 바카라 추천기를 조사하는 안테나 간의 거리를 적절하게 분리해야합니다 특히, Terahertz 대역에서, 바카라 추천기의 크기는 파장에 비해 매우 크며, 필요한 전송 거리는 수십 미터에 도달하여 실제 사용과 비슷한 조건 하에서 메타 서핑 바카라 추천기의 성능을 평가하기가 어렵 기 때문에 Terahertz 밴드 계측기 바카라 추천판의 발달을 방해합니다

그림 2

그림 2 MetaSurface Reflector를 사용하여 통신 영역을 확장하는 개략도

이 배경에 비추어 Nedo 's이 프로젝트*3Aisen, TDK 및 Osaka University는 Terahertz 대역 MetaSurface 바카라 추천기의 바카라 추천 성능을 정확하고 쉽게 평가할 수있는이 장치를 개발했습니다 이 장치는 의사 평면파를 생성합니다오프셋 Gregorian 안테나*4로 구성되며, 실제 사용에 사용 된 것과 동등한 평면파 조사 하에서 메타 서 페이스 바카라 추천기의 성능을 평가할 수있는 소형 설정이 가능합니다 또한,이 장치의 고정밀 바카라 추천기 평가 기술을 사용함으로써, 6G에서 사용될 것으로 예상되는 220GHz 및 293GHz 주파수 대역의 전자기파는 고효율과 동일한 방향으로 반영 될 수있다듀얼 밴드*5우리는 Metasurface 바카라 추천판을 성공적으로 개발하고 시연했습니다

이 기술 개발에서 AIST는 바카라 추천기 평가 장치를 개발하고 이중 대역 메타 서핑 바카라 추천기의 설계 및 평가를 담당했으며, TDK는 프로토 타입의 이중 대역 메타 수면 바카라 추천기를 담당했으며 Osaka University는 Dual-Band MetaSurface 바카라 추천기의 이론을 제안했습니다

또한이 기술에 대한 세부 사항은 2023 년 12 월 7 일에 제공됩니다IEEE 액세스*6"에 게시 됨

 

2 이번에는 결과

(1) 바카라 추천기 Terahertz 대역 평가 장치 개발

이 장치가 개발 된이 장치는포물선 거울*7,타원형 거울*8그 뒤에있는 피드의 안테나는 의사 평면파를 생성합니다 (그림 1) 생성 된 의사 평면파를 바카라 추천기 샘플에 조사함으로써, 바카라 추천 특성은 최대 330GHz의 넓은 대역에 걸쳐 평면파 조사 하에서 평가 될 수있다 안테나 방사선 전기장의 진폭 및 위상 분포의 측정 결과 (도 3)에서 얻은 슈도 플란파의 빔 크기는 직경 약 250mm에 도달하여 큰 바카라 추천기 샘플의 평가를 허용합니다

샘플에 조사 된 빔이 평면파가 아닌 고르지 않은 위상 분포를 갖는 경우 실제 사용과 비슷한 바카라 추천 성능을 정확하게 평가할 수는 없습니다 이 장치와 동일한 의사 평면파가 일반적으로 사용됩니다Colgate Horn 안테나*9를 사용하여 생성하는 데 30m 이상이어야하는 것으로 추정되지만,이 장치에서는 오프셋 Gregorian 안테나와 샘플 사이의 거리는 대략 09m에서 달성되었습니다

그림 3

그림 3 :이 장치에 의해 생성 된 의사 평면파의 2 차원 전기장 분포 (왼쪽 : 진폭, 오른쪽 : phase)

(2) 220/293 GHz에서 작동하는 이중 밴드 메타 서 페이스 바카라 추천기의 개발 및 데모

이 장치를 사용하여 220GHz 및 293GHz에서 작동하는 듀얼 밴드 메타 수면 바카라 추천기를 개발하여 6G에서 사용될 것으로 예상되며 데모 테스트를 수행했습니다 개발 된 듀얼 밴드 메타 수면 바카라 추천기는 유전체 기판 표면에 형성된주기적인 금속 구조를 최적화하고, 고차 회절 모드를 제어하여, 두 주파수에서 고효율로 동일한 방향으로 반영되는 듀얼 밴드 비정상 바카라 추천 작동을 초래한다 (도 4) Terahertz 대역에서의 작동을 보장하기 위해 금속주기 구조의 프로토 타입 오차는 4 μm 미만으로 유지됩니다 바카라 추천 전력 비율의 각도 의존성이 0 °의 입사 각도 및 45 °의 바카라 추천 각도로 설계된 프로토 타입에 대해이 장치를 사용하여 테스트되었을 때, 원하는 방향의 강한 바카라 추천가 220GHz 및 293GHz 주파수 대역 모두에서 관찰되었다 (그림 4, 아래) 다른 방향으로의 원치 않는 바카라 추천는 충분히 억제되고 바카라 추천 효율은 두 주파수 모두에 대해 80% 이상에 도달하여 매우 효율적인 작동을 사용할 수 있습니다 또한 측정 된 바카라 추천 특성은 설계와 매우 잘 일치했습니다 이 결과는 고정식 프로토 타입 외에도 개발 된 Terahertz 바카라 추천판 벨트 평가 장치의 유용성을 확인합니다

그림 4

그림 4 : 듀얼 밴드 메타 수면 바카라 추천기 (왼쪽 상단), 프로토 타입 (오른쪽 상단), 바카라 추천 특성의 측정 결과 (하단)

3 미래 계획

AIST, TDK 및 Osaka University는 Terahertz 대역 Metasurface 바카라 추천기의 추가 향상된 기능 및 효율성을 추가로 연구하고 개발하기 위해 개발 한 최대 330GHz의 바카라 추천기 평가 기술을 사용할 것입니다 이것은 저전력 소비와 유연한 포스트 5G/6G로 통신 영역을 확장하는 것을 목표로합니다

NEDO는 5G 호환 정보 및 통신 시스템을위한 핵심 기술을 지속적으로 개발함으로써 일본의 5G 이후 정보 및 통신 시스템의 제조 인프라를 지속적으로 개발하고 강화하는 것을 목표로합니다


Note

*1 Terahertz Belt
일반적으로 100GHz ~ 10 Terahertz (THZ) 범위의 주파수를 가진 전자기파를 나타냅니다 고속 대용량 포스트 5G/6G 통신에 사용될 것으로 예상되지만, 직선이기 때문에 건물과 같은 장애물을 쉽게 차단할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*2 Metasurface Reflector
Metasurface는 표면이나 내부에 배열 된 전자기파의 파장보다 충분히 작은 구조로 구성된 인공 시트 구조입니다 여기서는 뒷면이 금속으로 덮인 바카라 추천 응용 분야를위한 메타 수면을 메타 수면 바카라 추천기라고합니다[참조로 돌아 가기]
*3이 프로젝트
프로젝트 이름 : 5G 포스트 -5G 정보 통신 시스템 인프라 강화 연구 (커밋)/밀리미터 파 및 테라 헤르츠 밴드베이스 스테이션의 발전을위한 안테나 기술의 연구 및 개발
프로젝트 기간 : 2020-2023
비즈니스 개요 : 포스트 5G 정보 통신 시스템 인프라 강화 연구 및 개발 프로젝트
https : //wwwnedogojp/activities/zzjp_100172html [참조로 돌아 가기]
*4 오프셋 Gregorian 안테나
포물선 거울과 타원형 미러로 구성된 서브 리플렉터로 구성된 주요 바카라 추천기로 구성된 그레고리 안테나는 메인 바카라 추천기에 그 그림자가 생성되지 않는 위치에서 변신 된 하위 바카라 추천기를 오프셋 그레고리안 안테나라고합니다 위성 통신 등에 사용되지만이 연구 및 개발에서는 근처에서 유사 평면파를 생성하는 데 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
*5 듀얼 밴드
두 주파수 대역에서 작동합니다 현재 이동 통신에서는 여러 주파수 대역이 동시에 사용되어 통신 속도를 개선하고 통신 속도를 안정화 시키며 MetaSurface 바카라 추천기와 같은 장치는 듀얼 밴드 또는 멀티 밴드 여야합니다[참조로 돌아 가기]
*6IEEE 액세스
American Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)가 출판 한 Open Access Journal IEEE가 다루는 모든 기술 분야에 대한 연구 결과가 소개됩니다[참조로 돌아 가기]
*7 포물선 거울
오목한 거울의 포물선 표면이있는 바카라 추천기 거울 포물선 거울과 평행 한 광 사고는 수렴의 속성을 가지고 있습니다[참조로 돌아 가기]
*8 타원형 거울
오목한 거울의 타원 표면이있는 바카라 추천기 거울 타원의 한 초점에서 타원형 거울의 빛 사고는 다른 초점에서 수렴됩니다[참조로 돌아 가기]
*9 골판지 뿔 안테나
전자기파가 트럼펫 위에 퍼지는 팁에서 전자기파가 방출되고 혼의 빗 모양의 내부 표면이있는 안테나이며, 방향 대칭 및 방사선 빔의 편광 특성이 향상되는 콘 호른 안테나 종종 전자기파 전송 실험에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]


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