Spoločnosť Rohde & Schwarz (R&S) predstavila na Európskom týždni mikrovlnných rúr (EuMW 2024) v Paríži koncept bezdrôtového systému prenosu dát 6G založeného na fotonických terahertzových komunikačných spojoch, čím pomohla posunúť hranice bezdrôtových technológií novej generácie. Ultrastabilný laditeľný terahertzový systém vyvinutý v rámci projektu 6G-ADLANTIK je založený na technológii frekvenčného hrebeňa s nosnými frekvenciami výrazne nad 500 GHz.
Na ceste k 6G je dôležité vytvoriť terahertzové prenosové zdroje, ktoré poskytujú vysokokvalitný signál a dokážu pokryť čo najširší frekvenčný rozsah. Kombinácia optickej technológie s elektronickou technológiou je jednou z možností, ako tento cieľ v budúcnosti dosiahnuť. Na konferencii EuMW 2024 v Paríži spoločnosť R&S predstavuje svoj príspevok k najmodernejšiemu výskumu terahertzového žiarenia v rámci projektu 6G-ADLANTIK. Projekt sa zameriava na vývoj komponentov terahertzového frekvenčného rozsahu založených na integrácii fotónov a elektrónov. Tieto doteraz vyvinuté terahertzové komponenty možno použiť na inovatívne merania a rýchlejší prenos dát. Tieto komponenty možno použiť nielen na komunikáciu 6G, ale aj na snímanie a zobrazovanie.
Projekt 6G-ADLANTIK financuje nemecké Federálne ministerstvo školstva a výskumu (BMBF) a koordinuje ho spoločnosť R&S. Medzi partnerov patria spoločnosti TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Technická univerzita v Berlíne a Spinner GmbH.
6G ultrastabilný laditeľný terahertzový systém založený na fotónovej technológii
Overenie konceptu demonštruje ultrastabilný, laditeľný terahertzový systém pre bezdrôtový prenos dát 6G založený na fotonických terahertzových mixéroch, ktoré generujú terahertzové signály na základe technológie frekvenčného hrebeňa. V tomto systéme fotodióda efektívne prevádza optické signály generované lasermi s mierne odlišnými optickými frekvenciami na elektrické signály prostredníctvom procesu miešania fotónov. Anténna štruktúra okolo fotoelektrického mixéra prevádza oscilujúci fotoprúd na terahertzové vlny. Výsledný signál je možné modulovať a demodulovať pre bezdrôtovú komunikáciu 6G a je možné ho ľahko ladiť v širokom frekvenčnom rozsahu. Systém je možné rozšíriť aj na meranie komponentov pomocou koherentne prijímaných terahertzových signálov. Medzi pracovné oblasti projektu patrí aj simulácia a návrh terahertzových vlnovodných štruktúr a vývoj fotonických referenčných oscilátorov s ultranízkym fázovým šumom.
Ultranízky fázový šum systému je dosiahnutý vďaka frekvenčne synchronizovanému optickému frekvenčnému syntetizátoru (OFS) v laserovom motore TOPTICA. Neoddeliteľnou súčasťou tohto systému sú špičkové prístroje od spoločnosti R&S: Generátor širokopásmového vektorového signálu IF R&S SFI100A vytvára signál v základnom pásme pre optický modulátor so vzorkovacou frekvenciou 16 GS/s. Generátor RF a mikrovlnného signálu R&S SMA100B generuje stabilný referenčný hodinový signál pre systémy TOPTICA OFS. Osciloskop R&S RTP vzorkuje signál v základnom pásme za fotovodivým terahertzovým prijímačom (Rx) s kontinuálnou vlnou (CW) so vzorkovacou frekvenciou 40 GS/s pre ďalšie spracovanie a demoduláciu signálu nosnej frekvencie 300 GHz.
6G a budúce požiadavky na frekvenčné pásma
6G prinesie nové aplikačné scenáre do priemyslu, zdravotníckych technológií a každodenného života. Aplikácie ako metakomunikácie a rozšírená realita (XR) budú klásť nové nároky na latenciu a rýchlosti prenosu dát, ktoré súčasné komunikačné systémy nedokážu splniť. Zatiaľ čo Svetová rádiová konferencia Medzinárodnej telekomunikačnej únie 2023 (WRC23) identifikovala nové pásma v spektre FR3 (7,125 – 24 GHz) pre ďalší výskum prvých komerčných sietí 6G, ktoré budú spustené v roku 2030, na realizáciu plného potenciálu aplikácií virtuálnej reality (VR), rozšírenej reality (AR) a zmiešanej reality (MR) bude nevyhnutné aj pásmo Hertz v ázijsko-tichomorskom regióne až do 300 GHz.
Čas uverejnenia: 13. novembra 2024