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Laboratório de ondas milimétricas da USP foca em consumidor final

Publicado em 26 maio 2020

Por Henrique Medeiros

O recém-criado Centro de Medidas e de Desenvolvimento em Ondas Milimétricas da Poli-USP poderá ser usado para ajudar na criação de equipamentos, em especial para o 5G, e não terá apenas a função de ser um laboratório para criar materiais de pesquisas para a academia. A afirmação parte dos pesquisadores e idealizadores do espaço, Gustavo Rehde e Ariana Serrano.

“A ideia do laboratório veio da necessidade da nossa pesquisa de fazer as medidas em ondas milimétricas, possibilitar outros parceiros de fazerem essas pesquisas e disponibilizarem para indústrias uma plataforma de medida e desenvolvimento de produtos”, disse Rehde. “Praticamente ninguém faz esse trabalho, de modelar, projetar e medir equipamentos de ondas milimétricas no Brasil. Ninguém tem o equipamento de fazer medidas de 110 GHz”.

O centro conta com equipamentos-chave para a medida de modelos de equipamentos de ondas milimétricas. É o caso, por exemplo, do analisador vetorial de redes da Keysight e um módulo de extensão de frequência de 110 GHz, estação de micropontas e câmera anecóica. Com esses equipamentos é possível criar filtros de 60 GHz para dispositivos que usam substrato de nanofio de cobre. No futuro, o equipamento será ampliado para 170 MHz.

“Eu vejo a universidade como uma direção. A gente mostra o que daria para ser feito em alguma área. Um jeito de fazer os dispositivos que indústrias e startups poderiam fazer. Se alguém tiver direito de industrializar, tem que ser uma indústria de semicondutores/eletroeletrônica e transformá-la”, afirmou o pesquisador. “O nosso foco é o mercado consumidor. Queremos desenvolver algo que fique no celular”.

Uma das frentes de trabalho do laboratório é colaborar para a redução da escala no sensor de antena sem fio. Como efeito de comparação, Rehde explicou que em um sensor wireless de 2,4 GHz, a antena normal tem três centímetros; e em 60 GHz a antena terá 1 milímetro, algo que ajuda a colocar mais antenas e reduzir peso e custo de aparelhos como smartphones e roteadores.

Estudo e parcerias

Atualmente, há dois estudos importantes no laboratório: um com transmissor e receptor em ondas milimétricas (60 GHz); e outro com uma aplicação importante para o desenvolvimento do 5G, o beamform e o beamsteam, um sistema com conjunto de antenas para irradiar sinal de uma direção para outra, ao aplicar uma tensão para alterar a fase e irradiar para outra direção mesmo estando parada.

O espaço possui parceria apenas com órgãos estatais, como Fapesp e Petrobras, além de parcerias internacionais com universidades da França e Alemanha. Ou seja, não há parceria com o setor privado. Serrano deseja mudar isso: “Nós queremos dar suporte para quaisquer empresas que precisem testar equipamentos e frequências. Para desenvolver equipamentos, nós queremos trabalhar com bandas mais altas. Mas claro podemos atender a demanda de qualquer empresa, como equipamentos de frequências mais baixas”.

Rehde recordou que o trabalho entre academia e setor privado é muito mais estreito entre seus pares franceses e alemães, o que deseja replicar com o laboratório na USP, uma vez que haverá necessidade de equipamento de ondas milimétricas na indústria nacional.

Uso

Entre as áreas que o Centro de Medidas pode trabalhar com mais proximidade, as TICs são apontadas pelos pesquisadores como aquelas com mais afinidades e urgências. Com a quinta geração da telefonia móvel próxima no Brasil, o laboratório pode colaborar com medidas para equipamentos de 5G (44 GHz). Outras aplicações que podem ser beneficiadas no laboratório são equipamentos de transmissão de dados em alta velocidade (60 GHz) e de backhaul de transmissão de antena a antena (85 GHz).

Além de telecomunicações há outros setores que podem testar e que usam atualmente equipamentos com ondas milimétricas, como saúde, que usa a frequência para imagens (pele e cárie) em 94 GHz; e a indústria de veículos que usa a frequência de 77 GHz em radares automotivos.