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一组研究人员在超5G/6G (B5G/6G)信号传输领域取得了突破性发现。日本名古屋大学的Taku Nakajima和Kazuji Suzuki与他们的合作者一起，创造了一种由铌制成的波导，可以加速B5G/6G信号的转换。研究人员将他们的发现发表在《物理学杂志:会议系列》上。
随着B5G/6G技术的引入，数据波的频率不断增加。虽然目前使用的金属传输线可以处理B5G/6G，但研究的重点是超导金属，如铌，传输损耗更低，可以处理更高的频率。
Nakajima和他的合作者评估了铌在波导中的使用，波导是一种三维传输线，由一根金属管组成，沿着特定的路径引导和限制波，最大限度地减少由于辐射和吸收造成的损失。然而，使用这种金属被证明是困难的，因为它在制造和处理过程中容易变形和损坏。
“制作波导的物理模型非常困难。起初，根本无法精确地处理它，”中岛说。他们第一次切割的结果造成了一个铣削毛刺，一个不想要的金属投影。“我们试图寻找最佳的切削工具和切削参数，最终发现类金刚石碳涂层工具是最好的。这个反复试验的过程花了几个月的时间。”
利用他们的方法，研究人员制造了矩形波导，可以传输B5G/6G通信所需的100ghz频段的无线电波。他们将铌波导的导电性与普通非超导波导材料(镀金碲铜铝合金)的导电性进行了比较。
他们在室温和低温下进行了测试，因为超导金属的特性随着冷却而改变，进入所谓的超导状态，其特点是电阻低。
中岛说:“正如预期的那样，我们发现随着金属温度的降低，电导率会提高，从而减少了电路中的损耗。”
“通过电磁场模拟，我们计算了每种金属的电导率和传输损耗。铌在超导状态下的电导率比铝合金高1000 ~ 10000倍。此外，铌在超导状态下的传输损耗仅为其他金属的十分之一。这两个因素有助于创造一个高质量、高精度的通信环境。”
这项研究的结果对B5G/6G通信技术的使用具有重要意义。根据Nakajima的说法，“通过应用这项研究的结果，可以在用于天文观测的射电望远镜接收器中实现前所未有的超灵敏接收系统，其中波导电路已经被广泛使用，以及在地球大气的环境测量设备中。”
“这将开辟利用高频无线电波进行科学观测的新领域，比如观测早期宇宙中非常遥远的星系，这些星系只发射非常微弱的无线电波，或者监测地球上层大气中微量大气成分的变化。”
除了来自名古屋大学空间-地球环境研究所(ISEE)的中岛和铃木之外，合作者还包括来自日本国家天文台、川岛制造公司和国立信息与通信技术研究所的研究人员。
更多信息:Taku Nakajima等人，100 GHz波段超导铌矩形波导的传输，物理学报:会议系列(2023)。引文:超导铌波导实现B5G/6G网络的高精度通信(2023,10月5日)检索自https://techxplore.com/news/2023-10-superconducting-niobium-waveguide-high-precision-communications.html。本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
