Una nueva forma de explotar el espectro de radio de terahercios (THz) podría resultar lo suficientemente rentable y confiable como para comercializar nuevos, Frecuencias infrautilizadas para aplicaciones de alto volumen para 5G y más.

Desarrollado en KTH Royal Institute of Technology, El proveedor de redes Ericsson está utilizando una nueva generación de métodos y micro hardware en un banco de pruebas para ejecutar un enlace inalámbrico completamente funcional que opera entre 110-170 GHz en sus instalaciones de laboratorio de Lindholmen en Suecia.

El autor principal James Campion del Departamento de Micro y Nanosistemas de KTH, dice que la solución implica explotar el silicio para crear asequibles, alternativas escalables a las soluciones de hardware existentes. Los autores informaron sus resultados recientemente en Transacciones IEEE sobre ciencia y tecnología de terahercios .

"Presentamos la primera integración de circuitos activos de silicio-germanio con guías de ondas micromaquinadas de silicio, ", dice." Y por primera vez, Se utilizan procesos de grado industrial para fabricar todos los componentes del sistema. con montaje automatizado de los sistemas THz ".

Dice que los actuadores microelectromecánicos integrados, que son posibles en procesos de micromecanizado de silicio, Permitir la creación de sistemas sintonizables de bajo costo en este enfoque. Las guías de ondas micromecanizadas se fabrican en el Laboratorio Electrum de KTH en Kista, con circuitos integrados de última generación diseñados por investigadores de Ericsson y Chalmers fabricados en Infineon Technologies.

El reconocimiento de que las frecuencias THz son necesarias para respaldar el crecimiento continuo del tráfico de datos en todo el mundo ha llevado a buscar formas de habilitar la banda de 100-500 GHz para uso comercial. En los EE.UU., las bandas entre 100-300 GHz han sido asignadas por la Comisión Federal de Comunicaciones para su uso en aplicaciones de comunicaciones, proporcionando un camino para la comercialización futura.

Campion dice que la solución derriba dos barreras importantes para proporcionar compactos, enlaces de comunicación de alta velocidad punto a punto de bajo costo en este espacio de frecuencia. Primero está el costo de los circuitos activos, que ahora se basa en frágil, sustratos delgados que solo se pueden fabricar en pequeños volúmenes; segundo, las guías de ondas metálicas requieren una precisión del orden de decenas de micrones.

"Esto limita las frecuencias de THz a prototipos únicos o aplicaciones científicas y de investigación únicamente, ", Dice Campion. Estos sistemas tradicionales también requieren un montaje manual preciso y no se pueden producir a granel, él dice.

"El espectro de frecuencia de terahercios debe utilizarse para respaldar los continuos aumentos del tráfico de datos inalámbricos a nivel mundial, "El 5G no será suficiente, se requieren nuevas soluciones con mayor ancho de banda más allá del 5G".

"Nuestro enfoque puede reducir en gran medida el costo del hardware y, por lo tanto, permitir un uso generalizado del espectro de THz, mientras que la escalabilidad permite aplicaciones distribuidas para Internet de las cosas y redes masivas de sensores miniaturizados ".