6G太赫茲通信:貼片電感在機器人高頻模塊的新挑戰
隨著6G通信向太赫茲頻段(0.1-10THz)邁進,機器人高頻通信模塊中貼片電感的性能瓶頸日益凸顯。平尚科技通過測試發現,傳統鐵氧體材料貼片電感在超過30GHz頻率后,其Q值從初始的60急劇下降至20以下,等效串聯電阻上升300%,導致信號完整性嚴重惡化。而采用新型低溫共燒陶瓷(LTCC)技術的電感雖然在140GHz頻率下仍能保持Q值>40,但其制造成本增加5倍,且承受電流能力下降50%,這種性能與成本的矛盾成為太赫茲通信模塊商業化的重要障礙。
在工業機器人集群協作場景中,這種高頻挑戰尤為突出。自動駕駛搬運機器人的毫米波通信模塊需要工作在120GHz頻段,平尚科技開發的多層螺旋電感通過三維結構設計,將寄生電容降低至0.05pF以下,使自諧振頻率提升至180GHz,但功率容量僅能達到100mW。醫療機器人的實時影像傳輸系統要求更嚴苛,在340GHz頻段下,傳統電感的溫度穩定性(TC<50ppm/℃)已無法滿足要求,必須采用硅基微加工電感,雖然成本增加8倍,但將頻率穩定性提升至±2ppm/℃。平尚科技通過創新性地將氮化鋁基底與銅線圈結合,在280GHz頻段實現了Q值>35且功率容量200mW的平衡性能,雖然單顆電感成本達傳統產品的6倍,但使機器人間的數據傳輸速率提升至100Gbps,延遲降低至微秒級。
高頻通信技術的發展需要元器件層面的根本性突破。平尚科技通過新材料和新工藝的應用,為6G太赫茲通信中的貼片電感提供了創新解決方案。隨著太赫茲通信技術的成熟,這種面向高頻應用的貼片電感將成為機器人通信模塊升級的關鍵推動力。