شرکت رود و شوارتز (R&S) در هفته مایکروویو اروپا (EuMW 2024) در پاریس، نمونه‌ای از یک سیستم انتقال داده بی‌سیم 6G مبتنی بر پیوندهای ارتباطی تراهرتز فوتونی را ارائه داد که به پیشبرد مرزهای فناوری‌های بی‌سیم نسل بعدی کمک می‌کند. سیستم تراهرتز قابل تنظیم فوق‌العاده پایدار که در پروژه 6G-ADLANTIK توسعه یافته است، مبتنی بر فناوری شانه فرکانسی است و فرکانس‌های حامل آن به طور قابل توجهی بالاتر از 500 گیگاهرتز است.
در مسیر 6G، ایجاد منابع انتقال تراهرتز که سیگنالی با کیفیت بالا ارائه می‌دهند و می‌توانند وسیع‌ترین محدوده فرکانسی ممکن را پوشش دهند، بسیار مهم است. ترکیب فناوری نوری با فناوری الکترونیکی یکی از گزینه‌های دستیابی به این هدف در آینده است. در کنفرانس EuMW 2024 در پاریس، R&S سهم خود را در تحقیقات پیشرفته تراهرتز در پروژه 6G-ADLANTIK به نمایش می‌گذارد. این پروژه بر توسعه اجزای محدوده فرکانس تراهرتز بر اساس ادغام فوتون‌ها و الکترون‌ها تمرکز دارد. این اجزای تراهرتز که هنوز توسعه نیافته‌اند، می‌توانند برای اندازه‌گیری‌های نوآورانه و انتقال سریع‌تر داده‌ها مورد استفاده قرار گیرند. این اجزا نه تنها برای ارتباطات 6G، بلکه برای حسگری و تصویربرداری نیز قابل استفاده هستند.
پروژه 6G-ADLANTIK توسط وزارت آموزش و تحقیقات فدرال آلمان (BMBF) تأمین مالی و توسط R&S هماهنگ می‌شود. شرکای آن شامل TOPTICA Photonics AG، Fraunhofer-Institut HHI، Microwave Photonics GmbH، دانشگاه فنی برلین و Spinner GmbH هستند.
یک سیستم تراهرتز قابل تنظیم فوق پایدار 6G مبتنی بر فناوری فوتون
اثبات مفهوم، یک سیستم تراهرتز فوق پایدار و قابل تنظیم برای انتقال داده بی‌سیم 6G مبتنی بر میکسرهای تراهرتز فوتونی را نشان می‌دهد که سیگنال‌های تراهرتز را بر اساس فناوری شانه فرکانسی تولید می‌کنند. در این سیستم، فوتودیود به طور مؤثر سیگنال‌های ضربان نوری تولید شده توسط لیزرها با فرکانس‌های نوری کمی متفاوت را از طریق فرآیند اختلاط فوتون به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. ساختار آنتن اطراف میکسر فوتوالکتریک، جریان نوری نوسانی را به امواج تراهرتز تبدیل می‌کند. سیگنال حاصل می‌تواند برای ارتباط بی‌سیم 6G مدوله و دمدوله شود و به راحتی در یک محدوده فرکانسی وسیع تنظیم شود. این سیستم همچنین می‌تواند با استفاده از سیگنال‌های تراهرتز دریافتی منسجم، به اندازه‌گیری‌های اجزا گسترش یابد. شبیه‌سازی و طراحی ساختارهای موجبر تراهرتز و توسعه نوسانگرهای مرجع فوتونی با نویز فاز فوق کم نیز از جمله زمینه‌های کاری این پروژه هستند.
نویز فاز فوق‌العاده پایین این سیستم به لطف سینت سایزر فرکانس نوری (OFS) با قفل شانه‌ای فرکانسی در موتور لیزر TOPTICA است. ابزارهای پیشرفته R&S بخش جدایی‌ناپذیر این سیستم هستند: مولد سیگنال برداری IF پهن‌باند R&S SFI100A یک سیگنال باند پایه برای مدولاتور نوری با نرخ نمونه‌برداری 16GS/s ایجاد می‌کند. مولد سیگنال RF و مایکروویو R&S SMA100B یک سیگنال ساعت مرجع پایدار برای سیستم‌های OFS TOPTICA تولید می‌کند. اسیلوسکوپ R&S RTP از سیگنال باند پایه پشت گیرنده موج پیوسته فوتورسانا (cw) تراهرتز (Rx) با نرخ نمونه‌برداری 40GS/s نمونه‌برداری می‌کند تا پردازش و دمدولاسیون بیشتر سیگنال فرکانس حامل 300 گیگاهرتز انجام شود.
6G و الزامات باند فرکانسی آینده
6G سناریوهای کاربردی جدیدی را برای صنعت، فناوری پزشکی و زندگی روزمره به ارمغان خواهد آورد. کاربردهایی مانند متاکام و واقعیت توسعه‌یافته (XR) الزامات جدیدی را در مورد تأخیر و نرخ انتقال داده ایجاد می‌کنند که توسط سیستم‌های ارتباطی فعلی قابل برآورده شدن نیستند. در حالی که کنفرانس جهانی رادیو 2023 اتحادیه بین‌المللی مخابرات (WRC23) باندهای جدیدی را در طیف FR3 (7.125-24 گیگاهرتز) برای تحقیقات بیشتر برای اولین شبکه‌های تجاری 6G که در سال 2030 راه‌اندازی می‌شوند، شناسایی کرده است، اما برای تحقق پتانسیل کامل کاربردهای واقعیت مجازی (VR)، واقعیت افزوده (AR) و واقعیت ترکیبی (MR)، باند هرتز آسیا-اقیانوسیه تا 300 گیگاهرتز نیز ضروری خواهد بود.
زمان ارسال: ۱۳ نوامبر ۲۰۲۴