積水化學工業株式會社（代表取締役社長：加藤敬太、以下「積水化學」）的高機能塑料公司（總裁：清水郁輔）使用Meta Materials公司(總部：加拿大，CEO：George Palikaras）的技術成功地開發了世界第一張用於5G通訊的「透明軟性電波反射膜」，透過重新設計Meta Material層，成功地將兼容頻段提高, 適用頻段兼容2Ghz~144GHz, 預計可用次世代的6G通訊也能應用。

 

１．開発背景

  5G通訊是使用比現有LTE（4G）更高頻的Sub6（3.6GHz～）及毫米波（24GHz～）。

  而6G通訊則以Sub-THZ通訊帶(90GHz~300GHz)為範圍, 尤其接近於144GHz通訊帶為主要目標。

5G/6G 電波因具直線行進特徵, 故因為建築物遮蔽等影響導致電波衰減,、通訊品質下降為目前主要

問題, 若要改善此問題則需增加基地台或是中繼機的數量, 費用非常龐大。

 

  積水化學使用Meta Material及獨家技術欲進行不破壞景觀的透明軟性反射膜的開發研究。

並於2021年12月15日發表在2GHz～60GHz寬頻帶皆可對應全光線透過率超過95%的聲明稿。

也因為6G電波研究需求高漲, 再重新設計Meta Material構造後, 成功開發出世界第一張能適用在

2GHz～144GHz寬頻帶的「透明軟性電波反射膜」

 

２．開発品概要

  本薄膜產品的反射構造以Meta Material層、高透明黏著劑層、薄膜保護度層及特殊黏著層構成。

將此薄膜產品貼在牆壁或天花板上, 即可反射無線電波至屏蔽區, 與安裝基地台與中繼機相比起來能夠

大幅節省消耗時間與成本, 且無損通訊品質。

 

  此外, 能夠覆蓋2GHz~144GHz頻寬範圍表示一張薄膜就可以改善目前Wifi(2.4GHz~5Ghz)的無線

電波品質甚至到未來的通訊標準皆可適用, 能夠減少用戶在通訊標準改變時更換設備的負擔。

 

  此「透明軟性電波反射薄膜」甚至不需用電, 能達到「無維修成本」「無貼附條件限制」

「無損景觀」的三大優點。

３．檢證實驗

  為了證明其效果, 積水化學在北國北卡羅萊納州立大學(NCSU)寬頻無線導入應用中心(BWAC)進行了室內檢證實驗。

  將電波送訓機放置距離反射膜1.4公尺外後, 用距離反射膜3.4公尺的電波受訓機進行反射性能的測試實驗。得證其反射性能與金屬板材相當。

實證實驗環境	在各電波周波數帶的受訓強度

４．未來計畫

積水化學未來會利用此「透明軟性電波反射膜」的特徵, 推進5G/6G在辦公室, 工廠, 商場等地普及推廣。本「透明軟性電波反射膜」於2022年度開始樣品販賣, 2026年的預計目標銷售額為60億日圓。

本「透明軟性電波反射膜」的詳細性能將於世界最大規模的學術研究團體・技術標準化機關IEEE的國進通訊會議(ICC)上與NCSU做共同發表。

 

参考）

※1　Metamaterial Incメタマテリアル技術「NANOWEB®」https://metamaterial.com/products/nanoweb/

※2　IEEE International Conference on Communications 2022 (5月16日～20日　場所：韓国首爾)

WS24: WORKSHOP ON WIRELESS PROPAGATION CHANNELS FOR 5G AND B5G

 

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