Rohde & Schwarz (R&S) presenterade ett koncepttest för ett trådlöst 6G-dataöverföringssystem baserat på fotoniska terahertz-kommunikationslänkar vid European Microwave Week (EuMW 2024) i Paris, vilket bidrar till att flytta fram gränserna för nästa generations trådlösa teknik. Det ultrastabila, avstämbara terahertz-systemet som utvecklats i 6G-ADLANTIK-projektet är baserat på frekvenskamteknik, med bärvågsfrekvenser betydligt över 500 GHz.
På vägen mot 6G är det viktigt att skapa terahertz-överföringskällor som ger en högkvalitativ signal och kan täcka det bredaste möjliga frekvensområdet. Att kombinera optisk teknik med elektronisk teknik är ett av alternativen för att uppnå detta mål i framtiden. Vid EuMW 2024-konferensen i Paris visar R&S upp sitt bidrag till den senaste terahertzforskningen i 6G-ADLANTIK-projektet. Projektet fokuserar på utveckling av terahertz-frekvensområdeskomponenter baserade på integrationen av fotoner och elektroner. Dessa ännu inte utvecklade terahertz-komponenter kan användas för innovativa mätningar och snabbare dataöverföring. Dessa komponenter kan användas inte bara för 6G-kommunikation, utan även för avkänning och avbildning.
6G-ADLANTIK-projektet finansieras av det tyska federala ministeriet för utbildning och forskning (BMBF) och koordineras av R&S. Partners inkluderar TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Berlins tekniska universitet och Spinner GmbH.
Ett 6G ultrastabilt avstämbart terahertz-system baserat på fotonteknik
Proof-of-concept demonstrerar ett ultrastabilt, avstämbart terahertz-system för trådlös 6G-dataöverföring baserat på fotoniska terahertz-blandare som genererar terahertz-signaler baserade på frekvenskamteknik. I detta system omvandlar fotodioden effektivt optiska taktsignaler genererade av lasrar med något olika optiska frekvenser till elektriska signaler genom fotonblandning. Antennstrukturen runt den fotoelektriska mixern omvandlar den oscillerande fotoströmmen till terahertzvågor. Den resulterande signalen kan moduleras och demoduleras för trådlös 6G-kommunikation och kan enkelt avstämas över ett brett frekvensområde. Systemet kan också utökas till komponentmätningar med hjälp av koherent mottagna terahertz-signaler. Simulering och design av terahertz-vågledarstrukturer och utveckling av fotoniska referensoscillatorer med ultralågt fasbrus är också bland projektets arbetsområden.
Systemets ultralåga fasbrus beror på den frekvenskamlåsta optiska frekvenssyntetiseraren (OFS) i TOPTICA-lasermotorn. R&S avancerade instrument är en integrerad del av detta system: R&S SFI100A bredbandig IF-vektorsignalgenerator skapar en basbandssignal för den optiska modulatorn med en samplingsfrekvens på 16 GS/s. R&S SMA100B RF- och mikrovågssignalgenerator genererar en stabil referensklocksignal för TOPTICA OFS-system. R&S RTP-oscilloskop samplar basbandssignalen bakom den fotokonduktiva kontinuerliga våg-terahertzmottagaren (Rx) med en samplingsfrekvens på 40 GS/s för vidare bearbetning och demodulering av 300 GHz-bärfrekvenssignalen.
6G och framtida frekvensbandskrav
6G kommer att medföra nya tillämpningsscenarier för industri, medicinsk teknik och vardagslivet. Tillämpningar som metakomer och Extended Reality (XR) kommer att ställa nya krav på latens och dataöverföringshastigheter som inte kan uppfyllas av nuvarande kommunikationssystem. Medan Internationella telekommunikationsunionens världsradiokonferens 2023 (WRC23) har identifierat nya band i FR3-spektrumet (7,125-24 GHz) för vidare forskning inför de första kommersiella 6G-nätverken som ska lanseras 2030, kommer dock Asien-Stillahavsområdets Hertz-band upp till 300 GHz också att vara oumbärligt för att förverkliga den fulla potentialen hos tillämpningar inom virtuell verklighet (VR), förstärkt verklighet (AR) och blandad verklighet (MR).
Publiceringstid: 13 november 2024