Desarrollo de un reflector de ondas de radio que amplía el área de cobertura de las ondas de radio 5G

Dai Nippon Printing Co., Ltd. (sede central: Tokio; presidente y director ejecutivo: Kitajima Yoshinari; capital: 114,4 mil millones de yenes; en adelante, "DNP") ha desarrollado un reflector de ondas de radio (en adelante, "reflectarray") que refleja las ondas milimétricas utilizadas en los sistemas de comunicaciones móviles de quinta generación (5G) en cualquier dirección, ampliando el área sobre la que pueden llegar las ondas milimétricas.

En comparación con los reflectores metálicos comunes, este producto puede reflejar ondas milimétricas en una dirección más específica, lo que significa menos restricciones en la instalación y mejora el entorno de comunicación en lugares donde las ondas de radio son difíciles de alcanzar, como en las sombras de los edificios. También tiene excelentes cualidades de diseño y puede diseñarse para tener en cuenta el entorno de instalación.

Las ondas de radio milimétricas (24 GHz y superiores), de mayor frecuencia que las de 4G y utilizadas para las comunicaciones de alta velocidad y gran capacidad de 5G, poseen una gran capacidad de información, pero se caracterizan por su alta direccionalidad y corto alcance. Como resultado, las ondas de radio se bloquean en zonas como la sombra de los edificios, lo que dificulta garantizar la calidad de la comunicación. Además, al añadir estaciones base y equipos de retransmisión para solucionar este problema, surgen nuevos desafíos, como los elevados costes y la necesidad de proteger las ubicaciones de instalación.

Para resolver estos problemas, DNP ha utilizado sus tecnologías de microfabricación patentadas y ha desarrollado un reflectarray basado en un concepto único, separando la "capa reflectante selectiva de frecuencia" y la "capa de control de dirección de reflexión" para facilitar el control de las características de cada capa individual. Este producto es menos costoso que instalar estaciones base y equipos de retransmisión, no requiere una fuente de alimentación y se puede instalar fácilmente en una variedad de ubicaciones, lo que contribuye a una mejora significativa en el entorno de comunicaciones 5G.

A diferencia de los reflectores de metal que reflejan las ondas de radio de forma especular como un espejo, este producto es un reflector de ondas de radio que puede reflejar asimétricamente ondas de radio de frecuencias específicas. La banda de frecuencia a reflejar, el ángulo de incidencia de las ondas de radio recibidas desde la estación base, el ángulo de reflexión en el que se entregan las ondas de radio y la propagación de las ondas reflejadas se pueden configurar libremente, por lo que las ondas de radio se pueden entregar de manera efectiva a lugares donde las ondas de radio son difíciles de alcanzar. Además, como no requiere una fuente de alimentación, se puede utilizar incluso en ubicaciones de instalación limitadas.

Este producto tiene una "capa reflectante selectiva de frecuencia" que refleja selectivamente las ondas de radio en una banda de frecuencia específica y transmite todas las demás ondas de radio, y una "capa de control de dirección de reflexión" que es una capa dieléctrica especial que determina la dirección de las ondas de radio entrantes y reflejadas.

La propagación de las ondas reflejadas se puede ajustar de antemano para satisfacer solicitudes como la propagación de las ondas reflejadas sobre un área amplia o la concentración de las ondas reflejadas en equipos específicos.

A diferencia de las placas de metal, que reflejan todas las ondas de radio, esta placa permite que pasen ondas de radio distintas a la banda de frecuencia objetivo, lo que reduce el impacto en las ondas de radio existentes.

Se puede imprimir una variedad de diseños en la capa de cubierta del diseño de la superficie, lo que permite aplicar una amplia gama de diseños exteriores a interiores, exteriores, letreros y más.

En los últimos años, se ha comenzado a considerar la introducción de 5G y se están tomando medidas concretas para lograr ciudades inteligentes y fábricas inteligentes que utilicen IoT (Internet de las cosas) y robots, etc. El reflectarray desarrollado por DNP está destinado a ser instalado en las siguientes situaciones en las que se espera un deterioro del entorno de las ondas de radio debido a obstrucciones, etc., y puede contribuir a la propagación de 5G.

• Mejorar los entornos de comunicación tras las obstrucciones de las ondas de radio en las fábricas inteligentes
• Mejorar el entorno de uso de dispositivos móviles en interiores, como oficinas y entornos educativos
• Uso en salas de exposiciones donde el diseño y las condiciones de protección contra las ondas de radio cambian para cada evento.
• Uso en estadios e instalaciones de entretenimiento que distribuyen información dentro de un área limitada.
• Utilización de elementos de diseño en muros exteriores y señales de edificios urbanos que necesitan integrarse con el entorno circundante.

El DNP procederá a la verificación funcional de este producto en colaboración con operadores de telecomunicaciones y otras empresas relacionadas con las telecomunicaciones, con el objetivo de su implementación práctica a partir del año fiscal 2023.

Este producto es un reflectarray de tipo pasivo que fija la dirección de reflexión de las ondas de radio. DNP y otras empresas están desarrollando conjuntamente un tipo activo que no fija la dirección de reflexión, y este proyecto ha sido seleccionado como proyecto nacional para el año fiscal 2021.