El esquema de la parte de transición de impedancia ajustable utilizando un microactuador de membrana conductora flexible. Crédito: Sangyeop Lee
Las frecuencias de Terahertz por encima de 100 GHz ofrecen anchos de banda extremadamente amplios adecuados para comunicaciones inalámbricas de próxima generación, y la investigación hacia su uso práctico es continuo en todo el mundo. En particular, las bandas de 150 GHz y 300 GHz se están estudiando activamente en Japón debido a su atenuación atmosférica relativamente baja, lo que permite una propagación de señal estable.
Sin embargo, a frecuencias tan altas, los errores de fabricación mecánica, típicamente alrededor de ± 50 μm, ya no se pueden ignorar. Si bien este nivel de error es insignificante para los módulos convencionales de sub-6 GHz, se convierte en varios por ciento de la longitud de onda a 300 GHz, donde la longitud de onda es de aproximadamente 1 mm.
Estos errores pueden afectar significativamente el rendimiento de los dispositivos, especialmente aquellos que conectan el chip con la antena y, por lo tanto, requieren mecanismos de compensación. Además, dado que 300 GHz excede la frecuencia operativa máxima de los transistores CMOS estándar, es difícil implementar circuitos de ajuste activos o conmutadores electrónicos, destacando la necesidad de enfoques alternativos.
Un equipo de investigación conjunto del Instituto de Ciencias Tokio (Science Tokyo) y la Universidad de Hiroshima ha desarrollado un método de ajuste mecánico utilizando microactuadores para mejorar el rendimiento de los dispositivos de comunicación de Terahercios. El trabajo es publicado En el diario, IEEE Access.
Inspirado en las cámaras ópticas, que ajustan el enfoque mudando lentes para maximizar la intensidad de la luz recibida desde una distancia específica, los investigadores aplicaron un concepto similar a los dispositivos Terahertz. Como demostración, introdujeron una estructura de sintonización mecánica en una transición de la guía de ondas que conectó una antena con un chip.
Se usó una membrana conductora flexible como un retroceso móvil (reflector) dentro de la guía de onda, y su posición se controló con precisión utilizando un microactuador de impacto con precisión submicrónica. El actuador condujo un elemento deslizante que empujó la membrana, permitiendo el ajuste de alta precisión de la posición del reflector.
Como resultado, el equipo demostró con éxito la sintonización de impedancia de una transición de guía de onda de 250 GHz, validando la efectividad del ajuste mecánico como un método de compensación para la variación de rendimiento inducida por la fabricación.
Más información: Chao Qi et al, una transición de guía de ondas de impedancia de 249 GHz utilizando un microactuador y una membrana conductiva flexible, IEEE Access (2025). Doi: 10.1109/access.2025.3583279
Proporcionado por el Instituto de Ciencias Tokio
Cita: La sintonización mecánica aumenta el rendimiento de los dispositivos de comunicación de Terahercios a altas frecuencias (2025, 14 de julio) Recuperado el 14 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-mechanical-tuning-boosts-terahertz-communication.html
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