Компания Rohde & Schwarz (R&S) представила на Европейской неделе микроволнового излучения (EuMW 2024) в Париже прототип системы беспроводной передачи данных 6G на основе фотонно-терагерцовых каналов связи, способствуя развитию беспроводных технологий нового поколения. Сверхстабильная перестраиваемая терагерцовая система, разработанная в рамках проекта 6G-ADLANTIK, основана на технологии частотной гребенки с несущими частотами, значительно превышающими 500 ГГц.
На пути к 6G важно создать источники терагерцовой передачи, обеспечивающие высококачественный сигнал и способные охватывать максимально широкий диапазон частот. Сочетание оптических и электронных технологий – один из вариантов достижения этой цели в будущем. На конференции EuMW 2024 в Париже компания R&S представит свой вклад в передовые исследования в области терагерцового диапазона в рамках проекта 6G-ADLANTIK. Проект направлен на разработку компонентов терагерцового диапазона, основанных на интеграции фотонов и электронов. Эти ещё не разработанные терагерцовые компоненты могут быть использованы для инновационных измерений и более быстрой передачи данных. Эти компоненты могут использоваться не только для связи 6G, но и для зондирования и визуализации.
Проект 6G-ADLANTIK финансируется Федеральным министерством образования и научных исследований Германии (BMBF) и координируется компанией R&S. Партнёрами проекта являются TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Технический университет Берлина и Spinner GmbH.
Сверхстабильная перестраиваемая терагерцовая система 6G на основе фотонной технологии
В рамках экспериментальной разработки демонстрируется сверхстабильная, настраиваемая терагерцовая система для беспроводной передачи данных 6G, основанная на фотонных терагерцовых смесителях, которые генерируют терагерцовые сигналы на основе технологии частотной гребенки. В этой системе фотодиод эффективно преобразует оптические сигналы биений, генерируемые лазерами с немного отличающимися оптическими частотами, в электрические сигналы посредством процесса смешивания фотонов. Антенная структура вокруг фотоэлектрического смесителя преобразует осциллирующий фототок в терагерцовые волны. Результирующий сигнал может быть модулирован и демодулирован для беспроводной связи 6G и легко настраивается в широком диапазоне частот. Система также может быть расширена для измерения компонентов с использованием когерентно принимаемых терагерцовых сигналов. Среди рабочих областей проекта также моделирование и проектирование терагерцовых волноводных структур и разработка фотонных опорных генераторов со сверхнизким фазовым шумом.
Сверхнизкий фазовый шум системы достигается благодаря использованию оптического синтезатора частот (OFS) с синхронизацией по частоте в лазерном генераторе TOPTICA. Высококлассные приборы R&S являются неотъемлемой частью этой системы: широкополосный векторный генератор сигналов ПЧ R&S SFI100A формирует модулирующий сигнал для оптического модулятора с частотой дискретизации 16 Гвыб/с. Генератор ВЧ и СВЧ сигналов R&S SMA100B формирует стабильный опорный тактовый сигнал для систем OFS TOPTICA. Осциллограф R&S RTP осуществляет дискретизацию модулирующего сигнала после фотопроводящего терагерцового приемника (Rx) непрерывного излучения (CW) с частотой дискретизации 40 Гвыб/с для дальнейшей обработки и демодуляции сигнала несущей частоты 300 ГГц.
6G и будущие требования к частотному диапазону
6G откроет новые возможности применения в промышленности, медицинских технологиях и повседневной жизни. Такие приложения, как метакоманды и расширенная реальность (XR), предъявляют новые требования к задержке и скорости передачи данных, которые не могут быть удовлетворены существующими системами связи. Всемирная радиоконференция Международного союза электросвязи 2023 года (ВКР-23) определила новые диапазоны в спектре FR3 (7,125–24 ГГц) для дальнейших исследований в рамках первых коммерческих сетей 6G, которые будут запущены в 2030 году. Однако для полной реализации потенциала приложений виртуальной реальности (VR), дополненной реальности (AR) и смешанной реальности (MR) Азиатско-Тихоокеанский герцевый диапазон до 300 ГГц также будет незаменим.
Время публикации: 13 ноября 2024 г.