Японские исследователи создали сверхкомпактный и энергоэффективный радиомодуль, работающий на частоте 150 ГГц.

Он обеспечивает рекордную скорость передачи данных для мобильных устройств и закладывает основу для 6G-связи, превосходящей нынешние возможности 5G.

Современные сети 5G — это быстро, но 6G обещает скорости выше 100 Гбит/с.

Чтобы достичь таких показателей, инженеры обратились к D-диапазону (110–170 ГГц), где больше свободных частот.

Проблема в том, что на таких высоких частотах сигнал быстро затухает, а компоненты — усилители, антенны — сложно сделать компактными.

До сих пор подобные системы были громоздкими и годились только для базовых станций, но не для смартфонов или IoT-устройств.

Группа ученых из Токийского научного университета под руководством профессора Кеничи Окады совместно с NICT разработала миниатюрный модуль с фазированной антенной решеткой.

Его ключевые особенности:

• Инжекционно-синхронизированный фазовращатель — убирает лишние компоненты, экономя энергию и место на чипе.
• Двухрежимный смеситель — работает на половине частоты, снижая помехи и позволяя использовать одну схему для приема и передачи.
• Интегрированный антенный переключатель — встроен прямо в усилитель, уменьшая потери сигнала.

Готовый модуль размером 8,4 × 20 мм выдает скорость до 56 Гбит/с, потребляя всего 150 мВт на элемент.

Раньше такие технологии были доступны только для базовых станций, теперь их можно встроить даже в смартфон, — поясняет Окада.

Это открывает дорогу для новых применений:

• Медицинские операции в VR с минимальной задержкой.
• Мгновенная загрузка объемных файлов в мобильных сетях.
• Промышленные системы с беспроводной передачей данных в реальном времени.

Три ключевых преимущества работы:

1. Скорость — 56 Гбит/с в мобильном устройстве позволит за секунды скачивать терабайты данных, стримить 16K-видео без буферизации, использовать облачные вычисления без лагов.
2. Компактность — модуль можно встроить в смартфоны, AR-очки, медицинские датчики, где важны малые размеры и энергопотребление.
3. Гибкость — технология подходит не только для связи, но и для радаров, промышленного IoT, где нужна высокая точность.

Главный вопрос — работоспособность в реальных условиях. На частоте 150 ГГц сигнал сильно ослабляется даже из-за дождя или препятствий вроде стен. В статье не указано, как модуль справляется с помехами и многолучевым распространением. Без эффективных алгоритмов коррекции скорость на практике может оказаться гораздо ниже лабораторных значений.

Ранее ученые усомнились в готовности человечества к внедрению 6G.