Společnost Rohde & Schwarz (R&S) na konferenci European Microwave Week (EuMW 2024) v Paříži představila koncept bezdrátového systému přenosu dat 6G založeného na fotonických terahertzových komunikačních spojích, čímž pomohla posunout hranice bezdrátových technologií nové generace. Ultrastabilní laditelný terahertzový systém vyvinutý v rámci projektu 6G-ADLANTIK je založen na technologii frekvenčního hřebenu s nosnými frekvencemi výrazně nad 500 GHz.
Na cestě k 6G je důležité vytvořit terahertzové přenosové zdroje, které poskytují vysoce kvalitní signál a dokáží pokrýt co nejširší frekvenční rozsah. Kombinace optické technologie s elektronickou technologií je jednou z možností, jak tohoto cíle v budoucnu dosáhnout. Na konferenci EuMW 2024 v Paříži společnost R&S představuje svůj příspěvek k nejmodernějšímu výzkumu v oblasti terahertzu v rámci projektu 6G-ADLANTIK. Projekt se zaměřuje na vývoj komponent v terahertzovém frekvenčním rozsahu založených na integraci fotonů a elektronů. Tyto dosud nevyvinuté terahertzové komponenty lze využít pro inovativní měření a rychlejší přenos dat. Tyto komponenty lze použít nejen pro komunikaci 6G, ale také pro snímání a zobrazování.
Projekt 6G-ADLANTIK je financován německým Federálním ministerstvem školství a výzkumu (BMBF) a koordinován společností R&S. Mezi partnery patří TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Technická univerzita v Berlíně a Spinner GmbH.
6G ultrastabilní laditelný terahertzový systém založený na fotonové technologii
Proof-of-concept demonstruje ultrastabilní, laditelný terahertzový systém pro bezdrátový přenos dat 6G, založený na fotonických terahertzových směšovačích, které generují terahertzové signály na základě technologie frekvenčního hřebenu. V tomto systému fotodioda efektivně převádí optické signály generované lasery s mírně odlišnými optickými frekvencemi na elektrické signály procesem míchání fotonů. Anténní struktura kolem fotoelektrického směšovače převádí oscilující fotoproud na terahertzové vlny. Výsledný signál lze modulovat a demodulovat pro bezdrátovou komunikaci 6G a lze jej snadno ladit v širokém frekvenčním rozsahu. Systém lze také rozšířit na měření komponent pomocí koherentně přijímaných terahertzových signálů. Mezi pracovní oblasti projektu patří také simulace a návrh terahertzových vlnovodných struktur a vývoj fotonických referenčních oscilátorů s ultranízkým fázovým šumem.
Ultranízký fázový šum systému je dosažen díky frekvenčně synchronizovanému optickému syntetizátoru (OFS) v laserovém enginu TOPTICA. Nedílnou součástí tohoto systému jsou špičkové přístroje od společnosti R&S: Širokopásmový vektorový generátor mezifrekvencí (IF) R&S SFI100A vytváří signál v základním pásmu pro optický modulátor se vzorkovací frekvencí 16 GS/s. Generátor RF a mikrovlnných signálů R&S SMA100B generuje stabilní referenční hodinový signál pro systémy TOPTICA OFS. Osciloskop R&S RTP vzorkuje signál v základním pásmu za fotovodivým terahertzovým přijímačem (Rx) s kontinuální vlnou (CW) se vzorkovací frekvencí 40 GS/s pro další zpracování a demodulaci signálu nosné frekvence 300 GHz.
6G a budoucí požadavky na frekvenční pásma
6G přinese nové aplikační scénáře do průmyslu, lékařských technologií a každodenního života. Aplikace jako metakomunikace a rozšířená realita (XR) kladou nové nároky na latenci a rychlost přenosu dat, které současné komunikační systémy nemohou splnit. Světová rádiová konference Mezinárodní telekomunikační unie 2023 (WRC23) sice identifikovala nová pásma ve spektru FR3 (7,125–24 GHz) pro další výzkum prvních komerčních sítí 6G, které mají být spuštěny v roce 2030, ale pro realizaci plného potenciálu aplikací virtuální reality (VR), rozšířené reality (AR) a smíšené reality (MR) bude nepostradatelné i pásmo Hertz v asijsko-pacifickém regionu až do 300 GHz.
Čas zveřejnění: 13. listopadu 2024