Rohde & Schwarz (R&S) presenteerde tijdens de European Microwave Week (EuMW 2024) in Parijs een proof-of-concept voor een 6G draadloos datatransmissiesysteem gebaseerd op fotonische terahertz-communicatieverbindingen, waarmee het de grenzen van de volgende generatie draadloze technologieën verder verlegt. Het ultrastabiele, afstembaar terahertz-systeem dat is ontwikkeld in het 6G-ADLANTIK-project is gebaseerd op frequentiekamtechnologie, met draaggolffrequenties die aanzienlijk hoger liggen dan 500 GHz.
Op weg naar 6G is het belangrijk om terahertz-transmissiebronnen te ontwikkelen die een hoogwaardig signaal leveren en een zo breed mogelijk frequentiebereik bestrijken. De combinatie van optische en elektronische technologie is een van de mogelijkheden om dit doel in de toekomst te bereiken. Tijdens de EuMW 2024-conferentie in Parijs presenteert R&S haar bijdrage aan geavanceerd terahertz-onderzoek in het 6G-ADLANTIK-project. Dit project richt zich op de ontwikkeling van terahertz-frequentiecomponenten gebaseerd op de integratie van fotonen en elektronen. Deze nog te ontwikkelen terahertz-componenten kunnen worden gebruikt voor innovatieve metingen en snellere gegevensoverdracht. Ze zijn niet alleen geschikt voor 6G-communicatie, maar ook voor detectie en beeldvorming.
Het 6G-ADLANTIK-project wordt gefinancierd door het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) en gecoördineerd door R&S. Partners zijn onder andere TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, de Technische Universiteit van Berlijn en Spinner GmbH.
Een ultrastabiel, afstembaar terahertz-systeem van 6 GHz gebaseerd op fotontechnologie.
Het proof-of-concept demonstreert een ultrastabiel, afstembaar terahertzsysteem voor 6G draadloze datatransmissie, gebaseerd op fotonische terahertzmixers die terahertzsignalen genereren met behulp van frequentiekamtechnologie. In dit systeem zet de fotodiode optische beatsignalen, gegenereerd door lasers met enigszins verschillende optische frequenties, effectief om in elektrische signalen door middel van fotonmenging. De antennestructuur rond de foto-elektrische mixer zet de oscillerende fotostroom om in terahertzgolven. Het resulterende signaal kan worden gemoduleerd en gedemoduleerd voor 6G draadloze communicatie en kan eenvoudig worden afgestemd over een breed frequentiebereik. Het systeem kan ook worden uitgebreid naar componentmetingen met behulp van coherent ontvangen terahertzsignalen. De simulatie en het ontwerp van terahertzgolfgeleiderstructuren en de ontwikkeling van fotonische referentieoscillatoren met ultralage faseruis behoren ook tot de werkgebieden van het project.
De extreem lage faseruis van het systeem is te danken aan de frequentiekam-vergrendelde optische frequentiesynthesizer (OFS) in de TOPTICA-lasermotor. De hoogwaardige instrumenten van R&S vormen een integraal onderdeel van dit systeem: de R&S SFI100A breedband IF-vectorsignaalgenerator genereert een basisbandsignaal voor de optische modulator met een bemonsteringsfrequentie van 16 GS/s. De R&S SMA100B RF- en microgolfsignaalgenerator genereert een stabiel referentiekloksignaal voor TOPTICA OFS-systemen. De R&S RTP-oscilloscoop meet het basisbandsignaal achter de fotogeleidende continue golf (cw) terahertz-ontvanger (Rx) met een bemonsteringsfrequentie van 40 GS/s voor verdere verwerking en demodulatie van het 300 GHz draaggolfsignaal.
6G en toekomstige frequentiebandvereisten
6G zal nieuwe toepassingsmogelijkheden bieden voor de industrie, medische technologie en het dagelijks leven. Toepassingen zoals metacomes en Extended Reality (XR) zullen nieuwe eisen stellen aan latentie en gegevensoverdrachtssnelheden waaraan de huidige communicatiesystemen niet kunnen voldoen. Hoewel de Wereldradioconferentie 2023 van de Internationale Telecommunicatie Unie (ITU) nieuwe frequentiebanden in het FR3-spectrum (7,125-24 GHz) heeft aangewezen voor verder onderzoek naar de eerste commerciële 6G-netwerken die in 2030 gelanceerd zullen worden, zal de Aziatisch-Pacifische Hertz-band tot 300 GHz ook onmisbaar zijn om het volledige potentieel van virtual reality (VR), augmented reality (AR) en mixed reality (MR) toepassingen te benutten.
Geplaatst op: 13 november 2024