5Gの次「6G」見据え、300GHz帯で動作する超小型アンテナを開発──ソフトバンクなど

5Gの次、6G（第6世代移動体通信）の実用化を見据え、300GHz帯のテラヘルツ波で動作する超小型アンテナの開発にソフトバンクと岐阜大学、および情報通信研究機構が成功しました。

テラヘルツ波は、電磁波のうち電波と可視光の中間の性質を持っています。5Gで利用するミリ波と比べて、より広い帯域幅が利用できるため、超高速無線システムの候補として期待されています。

一方で、前述の通り可視光に近い特性を持つため、伝搬損失が大きいのが特徴。実用化には、利得の高いアンテナの開発が必須となります。

アンテナを大型化することで利得は向上しますが、スマートフォンへの実装を考えると、小型で利得の高いアンテナの開発が不可欠で、サイズと利得の両立が課題とされていました。

今回、研究グループは、無線信号波長（約1mm）と同程度の大きさの直方体型誘電材料を使用することで発生するフォトニックジェット効果に着目し、小型アンテナの開発に応用。その結果、利得を約15dBi（シミュレーション値）と大きく保ったまま、無線信号波長と同程度の1.36mm×1.36mm×1.72mmというサイズ（開口面積：1.8mm²）を実現しています。

今後は、テラヘルツ無線伝送システムと超小型アンテナを組み合わせた無線送受信機の実現可能性を調査し、6G時代の超高速無線通信の実用化への貢献を目指すとしています。