Rohde & Schwarz (R&S) ha presentato una prova di concetto per un sistema di trasmissione dati wireless 6G basato su collegamenti di comunicazione terahertz fotonici alla Settimana europea delle microonde (EuMW 2024) a Parigi, contribuendo a far avanzare la frontiera delle tecnologie wireless di prossima generazione. Il sistema terahertz sintonizzabile ultrastabile sviluppato nel progetto 6G-ADLANTIK si basa sulla tecnologia a pettine di frequenza, con frequenze portanti significativamente superiori a 500 GHz.
Sulla strada verso il 6G è importante creare sorgenti di trasmissione terahertz che forniscano un segnale di alta qualità e possano coprire la gamma di frequenze più ampia possibile. La combinazione della tecnologia ottica con quella elettronica è una delle opzioni per raggiungere questo obiettivo in futuro. Alla conferenza EuMW 2024 a Parigi, R&S presenta il suo contributo alla ricerca all'avanguardia sui terahertz nel progetto 6G-ADLANTIK. Il progetto si concentra sullo sviluppo di componenti nella gamma di frequenza terahertz basati sull'integrazione di fotoni ed elettroni. Questi componenti terahertz ancora da sviluppare possono essere utilizzati per misurazioni innovative e un trasferimento dati più rapido. Questi componenti possono essere utilizzati non solo per la comunicazione 6G, ma anche per il rilevamento e l’imaging.
Il progetto 6G-ADLANTIK è finanziato dal Ministero federale tedesco dell'Istruzione e della Ricerca (BMBF) e coordinato da R&S. I partner includono TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Università Tecnica di Berlino e Spinner GmbH.
Un sistema terahertz sintonizzabile ultrastabile 6G basato sulla tecnologia dei fotoni
La prova di concetto dimostra un sistema terahertz ultrastabile e sintonizzabile per la trasmissione di dati wireless 6G basato su mixer terahertz fotonici che generano segnali terahertz basati sulla tecnologia a pettine di frequenza. In questo sistema, il fotodiodo converte efficacemente i segnali di battimento ottico 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 di componenti utilizzando segnali terahertz ricevuti in modo coerente. Tra le aree di lavoro del progetto figurano anche la simulazione e la progettazione di strutture di guida d'onda terahertz e lo sviluppo di oscillatori fotonici di riferimento a rumore di fase ultrabasso.
Il rumore di fase ultrabasso del sistema è dovuto al sintetizzatore di frequenza ottica (OFS) con blocco a pettine di frequenza 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 16GS/s. Il generatore di segnali RF e microonde R&S SMA100B genera un segnale di clock di riferimento stabile per i sistemi TOPTICA OFS. L'oscilloscopio R&S RTP campiona il segnale in banda base dietro il ricevitore terahertz (Rx) fotoconduttivo a onda continua (cw) a una velocità di campionamento di 40 GS/s per l'ulteriore elaborazione e demodulazione del segnale con frequenza portante di 300 GHz.
6G e futuri requisiti della banda di frequenza
Il 6G porterà nuovi scenari applicativi nell’industria, nella tecnologia medica e nella vita quotidiana. Applicazioni come metacomes e Extended Reality (XR) porranno nuove esigenze in termini di latenza e velocità di trasferimento dati che non possono essere soddisfatte dagli attuali sistemi di comunicazione. Sebbene la World Radio Conference 2023 (WRC23) dell'Unione internazionale delle telecomunicazioni abbia identificato nuove bande nello spettro FR3 (7,125-24 GHz) per ulteriori ricerche per le prime reti commerciali 6G che saranno lanciate nel 2030, Ma per realizzare il pieno potenziale della realtà virtuale (VR), realtà aumentata (AR) e realtà mista (MR), sarà indispensabile anche la banda Hertz dell’Asia-Pacifico fino a 300 GHz.
Orario di pubblicazione: 13 novembre 2024