Millimetriaaltoteknologiat

A photo of three radio towers rising up against a blue sky.

Kehitämme millimetriaaltoihin perustuvia tiedonsiirto- ja anturiratkaisuja, joilla vastataan digitalisaation, robotisaation ja ilmastonmuutoksen globaaleihin haasteisiin.

Lyhyesti

Kokonaisvaltainen suunnittelu millimetriaaltoalueen järjestelmille langattomasta 5G-viestinnästä kuvantamistutkiin ja radioastronomiaan tarkoitettuihin kryogeenisesti jäähdytettyihin vastaanottimiin asti.

Komponentti- ja järjestelmätason prototyyppien rakentaminen eri MMIC-teknologioiden, antennijärjestelyjen ja pakkausteknologioiden avulla.

Huipputason testaustilat millimetriaaltoalueen komponenteille ja piireille, sisältäen luotettavuustestauksen ja avaruuskelpoistuksen.

VTT on kehittänyt millimetriaaltoteknologioita jo yli kolmen vuosikymmenen ajan. Palvelutarjontamme kattaa tutkimuksen ja konseptikehityksen sekä maalla, ilmassa ja avaruudessa käytettävien millimetriaaltokomponenttien prototyyppien rakentamisen ja testauksen. Isännöimme myös Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ulkoista millimetriaaltoteknologian laboratoriota MilliLabia, jonka päätarkoitus on auttaa eurooppalaista avaruusteollisuutta vastaamaan tulevien avaruusmissioiden haasteisiin.

Ratkaisuja 5G-aikakauden ja tulevien sukupolvien langattomaan viestintään

Kehitämme langattoman viestinnän prototyyppejä komponenteista järjestelmätasolle asti. VTT tarjoaa maailman huipputason MMIC-suunnitteluosaamista kattaen eri teknologiat piipuolijohteista III-V- yhdisteiden puolijohteisiin. (MMIC = monolithic microwave integrated circuit).  

Kehitämme tällä hetkellä esimerkiksi skaalautuvia, digitaalisesti ohjattuja aktiivisia antenniryhmiä (vaiheistetut antenniryhmät) E-taajuusalueen 5G-siirtoyhteyksiin. Viemme teknologioita myös D-taajuusalueelle mahdollistaaksemme kustannustehokkaat ja yhä nopeammat seuraavan sukupolven langattomat siirtoyhteydet. Olemme demonstroimassa myös noin 250 GHz:n taajuudella toimivaa tiedonsiirtolinkkiä, jonka hybridi-InP/SiGe MMIC:t on integroitu VTT:n kehittämää pii-integrointi -teknologiaa hyödyntäen.

Anturiratkaisut – kuvantavat tutkat ja radiometrit

Anturiratkaisujamme voidaan käyttää monissa sovelluksissa, aina useiden henkilöiden elintoimintojen seurannasta ja radioastronomiaan tarkoitettuihin kryogeenisiin vastaanottimiin asti. 

Esimerkiksi nykyinen 60 GHz:n FMCW taajuus-MIMO-tutka käyttää VTT:llä suunniteltuja SiGe MMIC -etuasteita ja skaalautuu helposti suuriinkin antennikokoihin, jolloin kuvantaminen voidaan tehdä erittäin korkealla tarkkuudella. Tutkajärjestelmän sovellusalueita ovat mm. useiden henkilöiden elintoimintojen ja ihmisvirran seuranta, autonomiset robotit ja miehittämättömät ilma-alukset.

Millimetriaaltoteknologiat ovat olennainen osa seuraavan sukupolven 5G- ja beyond wireless -verkkoja ja tunnistusratkaisuja.

Kuvantavia radiometrejä varten kehitämme interferometristä järjestelmää, jossa hyödynnetään SiGe MMIC-piirejä, FPGA-pohjaista signaalinkäsittelyä ja uusimmilla 3D-tulostustekniikoilla valmistettuja aaltoputkikomponentteja. Tuloksena on edullisia, vähävirtaisia ja pieniä laitteita, jotka toimivat ilman mekaanisesti skannaavia antenneja, soveltuen siten hyötykuormaksi mm. miehittämättömiin ilma-aluksiin ja pienoissatelliitteihin. 

Olemme myös edelläkävijöitä piipohjaisten, SiGe- ja CMOS-teknologiaan perustuvien millimetriaaltoalueen MMIC-vahvistimien kehittämisessä kryogeeniseen käyttöön.

Prototyyppi- ja testauspalvelut

Tutkimusinframme millimetriaaltoalueen komponenttien ja järjestelmien kehittämiseen, valmistukseen ja testaukseen on ainutlaatuinen. Olemme kehittäneet puhdastilalaboratorioissamme IPD (integroitu passiivikomponentti)- ja LTCC (matalan lämpötilan keramiikka) -teknologioita, jotka soveltuvat millimetriaaltojärjestelmien integrointiin ja pakkaamiseen. Meillä on kyvykkyyttä ja kokemusta korkeataajuuselektroniikan kokoonpanosta niin flip-chip- kuin lankaliittämismenetelmillä.  

VTT:llä on MilliLabin kautta erinomaista kykyä ja osaamista korkeataajuusmittauksista, mikro- ja millimetriaaltopiirien sekä THz-laitteiden karakterisointiin. S-parametrit voidaan mitata mittakärkiasemilla suoraan kiekolta 220 GHz :iin asti ja liittimillä aina  700 GHz:iin saakka. Myös kohina- ja spektrimittaukset voidaan suorittaa mittakärkiasemalla suoraan kiekolta tai liittimien kautta.

MilliLabin verkkosivuilta löydät tarkemman kuvauksen palveluistamme.

Jaa