Rohde & Schwarz (R&S) ha presentato un proof-of-concept per un sistema di trasmissione dati wireless 6G basato su collegamenti di comunicazione fotonici al terahertz alla Settimana Europea delle Microonde (EuMW 2024) di Parigi, contribuendo a far progredire la frontiera delle tecnologie wireless di prossima generazione. Il sistema terahertz sintonizzabile ultra-stabile sviluppato nell'ambito del progetto 6G-ADLANTIK si basa sulla tecnologia a pettine di frequenza, con frequenze portanti significativamente superiori a 500 GHz.
Nel percorso verso il 6G, è fondamentale creare sorgenti di trasmissione terahertz che forniscano un segnale di alta qualità e possano coprire la più ampia gamma di frequenze possibile. La combinazione di tecnologia ottica ed elettronica è una delle opzioni per raggiungere questo obiettivo in futuro. Alla conferenza EuMW 2024 di Parigi, R&S presenta il suo contributo alla ricerca all'avanguardia nel campo della banda terahertz nell'ambito del progetto 6G-ADLANTIK. Il progetto si concentra sullo sviluppo di componenti per la banda di frequenza terahertz basati sull'integrazione di fotoni ed elettroni. Questi componenti terahertz, ancora in fase di sviluppo, possono essere utilizzati per misurazioni innovative e un trasferimento dati più rapido. Questi componenti possono essere utilizzati non solo per le comunicazioni 6G, ma anche per la rilevazione e l'imaging.
Il progetto 6G-ADLANTIK è finanziato dal Ministero Federale Tedesco dell'Istruzione e della Ricerca (BMBF) e coordinato da R&S. Tra i partner figurano TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, l'Università Tecnica di Berlino e Spinner GmbH.
Un sistema terahertz sintonizzabile ultra-stabile 6G basato sulla tecnologia dei fotoni
La dimostrazione di fattibilità dimostra un sistema terahertz ultra-stabile e sintonizzabile per la trasmissione dati wireless 6G, basato su mixer fotonici terahertz che generano segnali terahertz basati sulla tecnologia a pettine di frequenza. In questo sistema, il fotodiodo converte efficacemente i segnali ottici di battimento generati da laser con frequenze ottiche leggermente diverse in segnali elettrici attraverso il processo di miscelazione dei fotoni. La struttura dell'antenna attorno al mixer fotoelettrico converte la fotocorrente oscillante in onde terahertz. Il segnale risultante può essere modulato e demodulato per la comunicazione wireless 6G e può essere facilmente sintonizzato su un'ampia gamma di frequenze. Il sistema può anche essere esteso alle misurazioni dei componenti utilizzando segnali terahertz ricevuti in modo coerente. Tra le aree di lavoro del progetto rientrano anche la simulazione e la progettazione di strutture di guida d'onda terahertz e lo sviluppo di oscillatori fotonici di riferimento a bassissimo rumore di fase.
Il bassissimo rumore di fase del sistema è dovuto al sintetizzatore ottico di frequenza (OFS) con blocco a pettine di frequenza integrato nel motore laser TOPTICA. Gli strumenti di fascia alta di R&S sono parte integrante di questo sistema: il generatore di segnali vettoriali IF a banda larga R&S SFI100A crea un segnale in banda base per il modulatore ottico con una frequenza di campionamento di 16 GS/s. Il generatore di segnali RF e microonde R&S SMA100B genera un segnale di clock di riferimento stabile per i sistemi OFS TOPTICA. L'oscilloscopio R&S RTP campiona il segnale in banda base dietro il ricevitore terahertz (Rx) fotoconduttivo a onda continua (cw) a una frequenza di campionamento di 40 GS/s per l'ulteriore elaborazione e demodulazione del segnale a frequenza portante a 300 GHz.
6G e futuri requisiti di banda di frequenza
Il 6G aprirà nuovi scenari applicativi per l'industria, la tecnologia medica e la vita quotidiana. Applicazioni come le metacoemissioni e la Realtà Estesa (XR) comporteranno nuove esigenze in termini di latenza e velocità di trasferimento dati, requisiti che gli attuali sistemi di comunicazione non possono soddisfare. La World Radio Conference 2023 (WRC23) dell'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni ha individuato nuove bande nello spettro FR3 (7,125-24 GHz) per ulteriori ricerche in vista del lancio delle prime reti commerciali 6G nel 2030. Tuttavia, per sfruttare appieno il potenziale delle applicazioni di realtà virtuale (VR), realtà aumentata (AR) e realtà mista (MR), sarà indispensabile anche la banda Asia-Pacifico Hertz fino a 300 GHz.
Data di pubblicazione: 13-11-2024