5G 전파 도달 영역을 넓히는 전파 반사판 개발

다이니혼 인쇄 주식회사(본사:도쿄 대표 이사 사장:기타지마 요시이 자본금:1,144억엔 이하:DNP)는, 제5세대 이동 통신 시스템(5G)에서 사용하는 밀리미터파를 자유자재로 반사시켜, 밀리미터파의 도달 에리어를 넓히는 전파 반사판(이하: 리플렉트 어레이)을 개발했습니다.

본 제품은 일반 금속 반사판에 비해 보다 노린 방향으로 밀리미터파를 반사할 수 있기 때문에 설치에 관한 제약 조건이 적고 건물의 그늘 등의 전파가 도달하기 어려운 장소의 통신 환경을 개선합니다. 또, 의장성이 뛰어나, 설치하는 환경을 고려한 디자인에도 대응 가능합니다.

5G의 고속 대용량 통신에 사용되는 4G보다 고주파의 밀리파대의 전파(24GHz~)는, 정보 용량이 큰 반면, 직진성이 높고 도달 거리가 짧다는 특징이 있습니다. 그 때문에 건물의 그늘 등의 지역에서는 전파가 차폐되어 통신 품질을 확보하기 어렵다는 과제가 있었습니다. 또, 이 과제의 해소를 향해서 기지국이나 중계 기기 등을 증설하는 경우는, 다액의 비용의 발생이나 설치 장소의 확보라고 하는 새로운 과제가 발생하고 있었습니다.

이러한 과제의 해결을 위해 DNP는 보유한 미세 가공 기술 등을 살려, 독자적인 컨셉에 의해, 「주파수 선택 반사층」과 「반사 방향 제어층」을 분리해, 개개의 층의 특성을 제어하기 쉽게 한 리플렉트 어레이를 개발했습니다. 이 제품은 기지국이나 중계기기의 설치에 비해 저비용으로, 또한 전원도 불필요하고, 다양한 장소에 용이하게 설치할 수 있으므로, 5G의 통신 환경의 대폭적인 개선에 기여해 갑니다.

본 제품은 전파를 거울처럼 정반사하는 금속 반사판과 달리 특정 주파수의 전파를 비대칭으로 반사시킬 수 있는 전파 반사판입니다. 반사하는 주파수대, 기지국으로부터 받는 전파의 입사각, 전파를 전달하는 반사각, 반사파의 확산 방법을 자유롭게 설정할 수 있기 때문에, 전파가 도달하기 어려운 장소에 효과적으로 전파를 전달할 수 있습니다. 또, 전원도 불필요하기 때문에, 설치 장소가 한정되는 경우에서도 대응이 가능합니다.

본 제품에는 소정의 주파수대를 선택적으로 반사하고, 그 이외의 전파를 투과하는 층 「주파수 선택 반사층」과, 입 반사하는 전파의 방향을 결정하는 특수한 유전체층 「반사 방향 제어층」이 있습니다.

반사파를 넓은 에리어에 전달하고 싶은, 특정 장치 등에 반사파를 모으고 싶다는 요망 등에 대해서, 반사파의 확산 방법을 미리 조정할 수도 있습니다.

모든 전파를 반사하는 금속판과 달리 대상 주파수대 이외의 전파는 투과하므로 기존 전파에 대한 영향을 줄일 수 있습니다.

표면의 디자인 커버층에 다양한 도안 등을 인쇄할 수 있기 때문에, 내장·외장·간판 등, 다양한 외관의 디자인을 부여할 수 있습니다.

최근, IoT(Internet of Things：사물의 인터넷)나 로봇 등을 활용하는 스마트 시티, 스마트 팩토리의 실현을 향해서, 5G의 도입 검토나 구체화가 시작되고 있습니다. 이번 DNP가 개발한 리플렉트 어레이는, 차폐물 등에 의해 전파 환경의 열화가 예상되는 이하와 같은 장면에서의 설치를 상정하고 있어, 5G의 보급에 연결해 나갈 수 있습니다.

• 스마트 팩토리의 전파 차폐물 뒷면의 통신 환경 개선
• 사업소 내, 교육 현장 등 실내 모바일 기기의 이용 환경 개선
• 이벤트마다 레이아웃이나 전파 차폐 상태가 바뀌는 전시장에서의 활용
• 에리어 한정으로 정보를 전달하는 경기장이나 어뮤즈먼트 시설에서의 활용
• 주변 환경과의 조화가 요구되는 시가지 빌딩의 외벽이나 간판 등에서의 디자인 요소를 살린 활용

DNP는 통신 캐리어를 포함한 각종 통신 관련 회사 등과 공동으로 본 제품의 기능 검증 등을 진행하여 2023년도부터 실용화를 목표로 합니다.

덧붙여 본 제품은 전파의 반사 방향을 고정하는 「패시브」타입의 리플렉트 어레이이며, 향후 더 반사 방향을 고정하지 않는 「액티브」타입에 대한 DNP와 복수사에 의한 공동 개발은, 2017년의 나라의 프로젝트에서의 채택이 결정하고 있습니다.