Rohde & Schwarz (R&S) je na Evropskem tednu mikrovalov (EuMW 2024) v Parizu predstavil koncept brezžičnega sistema za prenos podatkov 6G, ki temelji na fotonskih teraherčnih komunikacijskih povezavah, in s tem pripomore k napredku brezžičnih tehnologij naslednje generacije. Ultrastabilen nastavljiv teraherčni sistem, razvit v projektu 6G-ADLANTIK, temelji na tehnologiji frekvenčnega glavnika z nosilnimi frekvencami znatno nad 500 GHz.
Na poti do 6G je pomembno ustvariti teraherčne prenosne vire, ki zagotavljajo visokokakovosten signal in lahko pokrivajo najširše možno frekvenčno območje. Kombinacija optične tehnologije z elektronsko tehnologijo je ena od možnosti za dosego tega cilja v prihodnosti. Na konferenci EuMW 2024 v Parizu bo R&S predstavil svoj prispevek k najsodobnejšim raziskavam terahercev v projektu 6G-ADLANTIK. Projekt se osredotoča na razvoj komponent teraherčnega frekvenčnega območja, ki temeljijo na integraciji fotonov in elektronov. Te še nerazvite teraherčne komponente se lahko uporabljajo za inovativne meritve in hitrejši prenos podatkov. Te komponente se lahko uporabljajo ne le za komunikacijo 6G, temveč tudi za zaznavanje in slikanje.
Projekt 6G-ADLANTIK financira nemško zvezno ministrstvo za izobraževanje in raziskave (BMBF), koordinira pa ga R&S. Med partnerji so TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Tehniška univerza v Berlinu in Spinner GmbH.
6G ultra stabilen nastavljiv teraherčni sistem, ki temelji na fotonski tehnologiji
Dokaz koncepta prikazuje ultra stabilen, nastavljiv teraherčni sistem za brezžični prenos podatkov 6G, ki temelji na fotonskih teraherčnih mešalnikih, ki generirajo teraherčne signale na podlagi tehnologije frekvenčnega glavnika. V tem sistemu fotodioda učinkovito pretvarja optične signale utripanja, ki jih ustvarjajo laserji z nekoliko drugačnimi optičnimi frekvencami, v električne signale s postopkom mešanja fotonov. Antenska struktura okoli fotoelektričnega mešalnika pretvarja nihajoči fototok v teraherčne valove. Nastali signal je mogoče modulirati in demodulirati za brezžično komunikacijo 6G ter ga je mogoče enostavno nastaviti v širokem frekvenčnem območju. Sistem je mogoče razširiti tudi na meritve komponent z uporabo koherentno sprejetih teraherčnih signalov. Med delovnimi področji projekta sta tudi simulacija in načrtovanje teraherčnih valovodnih struktur ter razvoj fotonskih referenčnih oscilatorjev z ultra nizkim faznim šumom.
Izjemno nizek fazni šum sistema je posledica frekvenčno zaklenjenega optičnega frekvenčnega sintetizatorja (OFS) v laserskem motorju TOPTICA. Vrhunski instrumenti R&S so sestavni del tega sistema: generator širokopasovnega vektorskega IF signala R&S SFI100A ustvarja osnovni pasovni signal za optični modulator s frekvenco vzorčenja 16 GS/s. Generator RF in mikrovalovnih signalov R&S SMA100B ustvarja stabilen referenčni taktni signal za sisteme TOPTICA OFS. Osciloskop R&S RTP vzorči osnovni pasovni signal za fotoprevodnim teraherčnim sprejemnikom (Rx) s frekvenco vzorčenja 40 GS/s za nadaljnjo obdelavo in demodulacijo signala nosilne frekvence 300 GHz.
6G in prihodnje zahteve glede frekvenčnih pasov
6G bo prinesel nove scenarije uporabe v industrijo, medicinsko tehnologijo in vsakdanje življenje. Aplikacije, kot so metakomi in razširjena resničnost (XR), bodo postavile nove zahteve glede zakasnitve in hitrosti prenosa podatkov, ki jih trenutni komunikacijski sistemi ne morejo izpolniti. Čeprav je Svetovna radijska konferenca Mednarodne telekomunikacijske zveze 2023 (WRC23) opredelila nove pasove v spektru FR3 (7,125–24 GHz) za nadaljnje raziskave za prva komercialna omrežja 6G, ki bodo zagnana leta 2030, bo za uresničitev celotnega potenciala aplikacij virtualne resničnosti (VR), razširjene resničnosti (AR) in mešane resničnosti (MR) nepogrešljiv tudi azijsko-pacifiški hertzov pas do 300 GHz.
Čas objave: 13. november 2024