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MmWave

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Réseau mobile « 5G » utilisant la mmWave

mmWave (Ondemm en français, pour « ondes millimétriques ») est une technologie radar sans contact, de télédétection et de télécommunication.

Elle fut créée pour détecter des objets et fournir la portée, la vitesse et l'angle de ces objets[1].

La mmWave n'est pas une marque déposée mais plutÎt un procédé technologique utilisant les ondes hertziennes millimétriques.

Spécificités

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Cette technologie radar à ondes millimétriques émet des signaux dont la longueur d'onde est de l'ordre du millimÚtre. Son spectre, potentiellement le plus étendu des technologies hertziennes, s'étend de 30 GHz à 300 GHz.

Cette longueur d'onde est considérée comme une courte longueur d'onde dans le spectre électromagnétique et constitue l'une des spécificités de cette technologie. Physiquement, la taille des composants du systÚme, tels que les antennes nécessaires pour traiter ces signaux mmWave, est d'autant plus petite.

La bonne précision est sa deuxiÚme caractéristique principale ; par exemple, un systÚme utilisant la mmWave et émettant des ondes entre 76 GHz et 81 GHz (avec une longueur d'onde correspondante d'environ 4 mm) aura la capacité de détecter des mouvements submillimétriques.

En outre, le fait de fonctionner dans ce spectre hertzien rend les capteurs et émetteurs mmWave intéressants pour les raisons suivantes et pour de multiples applications (civiles et militaires) :

  • CapacitĂ© Ă  pĂ©nĂ©trer les matĂ©riaux (« voir » Ă  travers le plastique, les cloisons sĂšches et les vĂȘtements)
  • Hautement directionnel : faisceau compact avec une prĂ©cision angulaire de 1
  • Semblable Ă  la lumiĂšre : peut ĂȘtre focalisĂ©e et dirigĂ©e Ă  l'aide de techniques optiques standard
  • Grandes largeurs de bande absolues : distinguer deux objets proches
  • L'intĂ©gration de l'antenne sur le boĂźtier permet de rĂ©duire la taille du systĂšme
Spectre électromagnétique. La mmWave fait partie des micro-ondes.

Utilisations

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Télécommunications

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La mmWave est une technologie centrale dans le déploiement des réseaux de télécommunication dits « 5G » (pour « 5e génération »). La bande passante concernée par l'utilisation de la « 5G » s'étendait en 2020 entre 24 et 40 GHz environ[2].

Les ondes millimĂ©triques peuvent ĂȘtre utilisĂ©es pour la liaison dite « du dernier kilomĂštre » entre le rĂ©seau principal (« 4G ») et, par exemple, l'habitation ou l'entreprise dĂ©sireuse de profiter du trĂšs haut dĂ©bit mais pour laquelle un dĂ©ploiement de fibre optique peut ĂȘtre impossible ou compliquĂ©.

En , les entreprises associées Ericsson (européenne) et Qualcomm (américaine) annoncent détenir un record de distance d'échange de données entre un émetteur et un récepteur avec 5 km parcourus sans relais (aprÚs avoir obtenu un précédent record à 3,8 km quelques semaines plus tÎt)[2]. La communication a été réalisée entre un équipement 5G Ericsson standard comportant une mise à jour logicielle étendant sa portée et un équipement CPE 5G intégrant un modem Snapdragon X55 et des modules d'antenne QTM527 de Qualcomm.

Dans le domaine de l'informatique quantique

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Des chercheurs ont réussi à fabriquer un qubit fonctionnant dans la gamme des ondes millimétriques (autour de 72 GHz), ce qui permet de réaliser des expériences quantiques à des températures moins froides qu'habituellement (jusqu'à 1 K, refroidis simplement avec de l'hélium 4). Ceci ouvre la voie à des dispositifs quantiques plus simples et moins énergivores, plus puissants et plus faciles à utiliser, tout en permettant d'explorer une nouvelle zone du spectre électromagnétique pour des applications comme la détection de photons trÚs énergétiques, la conversion de signaux quantiques ou le développement de futurs ordinateurs quantiques ultra-rapides[3].

Il existe en outre plusieurs familles de capteurs d'ondes millimétriques basés sur la mmWave :

  • des capteurs par exemple utilisĂ©s dans le secteur automobile (radar de recul, communication intra-vĂ©hiculaire, etc.)
  • des capteurs pour applications industrielles diverses (potentiellement pour le positionnement et la communication de drones, des applications mĂ©dicales, des commandes robotisĂ©es en usine, etc).

Références

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  1. ↑ (en) « The fundamentals of millimeter wave radar sensors » [PDF], Texas Instruments
  2. 1 2 « 5G mmWave : une communication record à 5 km de distance pour de l'internet fixe sans fil », sur Génération NT (consulté le ).
  3. ↑ (en) Alexander Anferov, Fanghui Wan, Shannon P. Harvey, Jonathan Simon et David I. Schuster, « Millimeter-Wave Superconducting Qubit », PRX Quantum, vol. 6, no 2,‎ , article no 020336 (e-ISSN 2691-3399, DOI 10.1103/PRXQuantum.6.020336).

Pages liées

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Liens externes

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