Rohde & Schwarz (R&S) presenteerde tijdens de European Microwave Week (EuMW 2024) in Parijs een proof-of-concept voor een draadloos 6G-datatransmissiesysteem gebaseerd op fotonische terahertz-communicatieverbindingen, waarmee het de grenzen van de volgende generatie draadloze technologieën verlegde. Het ultrastabiele, instelbare terahertz-systeem, ontwikkeld in het 6G-ADLANTIK-project, is gebaseerd op frequentiekamtechnologie, met draagfrequenties aanzienlijk boven 500 GHz.
Op weg naar 6G is het belangrijk om terahertz-transmissiebronnen te creëren die een hoogwaardig signaal leveren en een zo breed mogelijk frequentiebereik kunnen bestrijken. De combinatie van optische technologie met 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 state-of-the-art terahertz-onderzoek in het 6G-ADLANTIK-project. Dit project richt zich op de ontwikkeling van terahertz-frequentiebereikcomponenten op basis van de integratie van fotonen en elektronen. Deze nog te ontwikkelen terahertz-componenten kunnen worden gebruikt voor innovatieve metingen en snellere gegevensoverdracht. Deze componenten kunnen niet alleen worden gebruikt voor 6G-communicatie, maar ook voor sensortechnologie en beeldvorming.
Het 6G-ADLANTIK-project wordt gefinancierd door het Duitse 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 Berlijn en Spinner GmbH.
Een 6G ultrastabiel afstembaar terahertz-systeem gebaseerd op fotontechnologie
Proof-of-concept demonstreert een ultrastabiel, instelbaar terahertzsysteem voor draadloze 6G-datatransmissie, gebaseerd op fotonische terahertzmixers die terahertzsignalen genereren op basis van frequentiekamtechnologie. In dit systeem zet de fotodiode optische beatsignalen, gegenereerd door lasers met licht afwijkende 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 draadloze 6G-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 terahertz-golfgeleiderstructuren en de ontwikkeling van fotonische referentie-oscillatoren met ultralage faseruis behoren eveneens tot de werkterreinen van het project.
De ultralage faseruis van het systeem is te danken aan de optische frequentiesynthesizer (OFS) met frequentiecomblock in de TOPTICA-laserengine. 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 bemonstert 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-draagfrequentiesignaal.
6G en toekomstige frequentiebandvereisten
6G brengt nieuwe toepassingsmogelijkheden voor de industrie, medische technologie en het dagelijks leven. Toepassingen zoals metacomes en Extended Reality (XR) stellen nieuwe eisen aan latentie en gegevensoverdrachtssnelheden waaraan huidige communicatiesystemen niet kunnen voldoen. De World Radio Conference 2023 (WRC23) van de Internationale Telecommunicatie-unie heeft nieuwe banden in het FR3-spectrum (7,125-24 GHz) geïdentificeerd voor verder onderzoek voor de eerste commerciële 6G-netwerken die in 2030 gelanceerd zullen worden. Maar om het volledige potentieel van virtual reality (VR), augmented reality (AR) en mixed reality (MR) te benutten, zal de Aziatisch-Pacifische Hertz-band tot 300 GHz ook onmisbaar zijn.
Plaatsingstijd: 13-11-2024