Murata desarrolla módulo de antena de 135 GHz para sistemas 6G
La solución combina sustratos cerámicos LTCC y circuitos integrados de conformación de haces para comunicaciones de banda D.
www.murata.com
Murata Manufacturing Co., Ltd. ha desarrollado un módulo de antena de banda D (110 a 170 GHz) a través de un proyecto de investigación conjunto con imec. El dispositivo integra sustratos cerámicos avanzados y tecnologías de encapsulado de alta densidad con un circuito integrado (IC) de conformación de haces (beamforming). Durante las pruebas operativas, el módulo demostró con éxito su capacidad para ejecutar comunicaciones inalámbricas a 135 GHz con un ancho de banda de transmisión de hasta 8 GHz, permitiendo un control bidireccional del haz en dos dimensiones tanto en transmisión como en recepción.
Materiales cerámicos y control bidimensional de haces
Para responder a la demanda de transmisión masiva de datos en tiempo real impulsada por la inteligencia artificial física y los gemelos digitales, los futuros sistemas 6G exploran frecuencias superiores a 100 GHz. No obstante, la longitud de onda extremadamente corta en estas bandas exige una precisión micrométrica en la colocación de pistas y componentes. El módulo de Murata resuelve esta limitación al combinar tecnología de cerámica co-cocida a baja temperatura (LTCC) con un IC de conformación de haces desarrollado por imec. Los materiales cerámicos propietarios han sido formulados con una constante dieléctrica y factores de disipación mínimos, mitigando drásticamente las pérdidas de inserción y de señal en frecuencias sub-terahertz.
Hacia la comercialización en 2030 y tecnología ISAC
El diseño compacto del módulo LTCC lo califica como el primero de su tipo en integrar control de haz bidimensional para la banda D en un formato apto para ensamblaje en serie. Más allá del transporte de telecomunicaciones móviles ultrarrápidas, la arquitectura física permite su implementación en sistemas integrados de detección y comunicación (ISAC) y radares sub-terahertz, posibilitando que una única unidad de radio transmita datos masivos y rastree con precisión milimétrica la posición o cinemática de objetos en su entorno. Murata planea continuar escalando esta plataforma hacia la producción masiva, con miras a un despliegue comercial planificado a partir de 2030.
Contexto Adicional: Pérdidas dieléctricas y encapsulado en la banda D
Esta sección detalla especificaciones técnicas y benchmarking competitivo no incluidos en el anuncio original del producto.
En el espectro sub-terahertz (110 a 300 GHz), las tecnologías tradicionales de placas de circuito impreso orgánicas (FR-4 o sustratos basados en PTFE) exhiben una atenuación de señal inadmisible debido a pérdidas dieléctricas severas ($tan delta$) y a la rugosidad del cobre superficial. La cerámica co-cocida a baja temperatura (LTCC) se consolida como la alternativa predilecta gracias a su tangente de pérdida significativamente menor en frecuencias milimétricas, su alta estabilidad dimensional y un coeficiente de expansión térmica (CTE) estrechamente alineado con los troqueles de silicio o compuestos de arseniuro/nitruro de galio. Además, a 135 GHz, las pérdidas en el espacio libre aumentan según la ley del cuadrado inverso, obligando a emplear agrupaciones de antenas en fase (phased arrays) con conformación de haces activa. La integración de la antena directamente sobre el sustrato LTCC (tecnología Antenna-in-Package o AiP) elimina las pérdidas parasitarias de los conectores coaxiales externos, maximizando la potencia isotrópica radiada equivalente (EIRP) requerida para enlaces 6G fiables.
Editado por un periodista industrial, Lekshman Ramdas, con asistencia de IA.
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