חברת Rohde & Schwarz (R&S) הציגה הוכחת היתכנות למערכת העברת נתונים אלחוטית 6G המבוססת על קישורי תקשורת פוטוניים של טרה-הרץ בשבוע המיקרוגל האירופי (EuMW 2024) בפריז, ובכך סייעה לקדם את חזית טכנולוגיות האלחוט מהדור הבא. מערכת הטרה-הרץ המתכווננת והיציבה במיוחד שפותחה בפרויקט 6G-ADLANTIK מבוססת על טכנולוגיית מסרק תדרים, עם תדרי נושא גבוהים משמעותית מ-500GHz.
בדרך ל-6G, חשוב ליצור מקורות שידור טרה-הרץ המספקים אות באיכות גבוהה ויכולים לכסות את טווח התדרים הרחב ביותר האפשרי. שילוב טכנולוגיה אופטית עם טכנולוגיה אלקטרונית הוא אחת האפשרויות להשגת מטרה זו בעתיד. בכנס EuMW 2024 בפריז, R&S מציגה את תרומתה למחקר טרה-הרץ מתקדם בפרויקט 6G-ADLANTIK. הפרויקט מתמקד בפיתוח רכיבי טווח תדרים של טרה-הרץ המבוססים על שילוב של פוטונים ואלקטרונים. רכיבי טרה-הרץ שטרם פותחו יכולים לשמש למדידות חדשניות ולהעברת נתונים מהירה יותר. רכיבים אלה יכולים לשמש לא רק לתקשורת 6G, אלא גם לחישה והדמיה.
פרויקט 6G-ADLANTIK ממומן על ידי משרד החינוך והמחקר הפדרלי הגרמני (BMBF) ומתואם על ידי R&S. בין השותפים נמנים TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, האוניברסיטה הטכנית של ברלין ו-Spinner GmbH.
מערכת טרה-הרץ מתכווננת במיוחד 6G המבוססת על טכנולוגיית פוטונים
הוכחת היתכנות מדגימה מערכת טרה-הרץ יציבה במיוחד וניתנת לכוונון להעברת נתונים אלחוטית ב-6G המבוססת על מערבלי טרה-הרץ פוטוניים המייצרים אותות טרה-הרץ המבוססים על טכנולוגיית מסרק תדרים. במערכת זו, הפוטודיודה ממירה ביעילות אותות פעימה אופטיים הנוצרים על ידי לייזרים בעלי תדרים אופטיים שונים במקצת לאותות חשמליים באמצעות תהליך של ערבוב פוטונים. מבנה האנטנה סביב המיקסר הפוטואלקטרי ממיר את הזרם הפוטואלקטרי המתנדנד לגלי טרה-הרץ. ניתן לווסת ולפרק את האות המתקבל עבור תקשורת אלחוטית ב-6G וניתן לכוונן אותו בקלות על פני טווח תדרים רחב. ניתן גם להרחיב את המערכת למדידות רכיבים באמצעות אותות טרה-הרץ שנקלטו באופן קוהרנטי. סימולציה ותכנון של מבני מוליכי גל טרה-הרץ ופיתוח מתנדי ייחוס פוטוניים בעלי רעש פאזה נמוך במיוחד הם גם בין תחומי העבודה של הפרויקט.
רעש הפאזה הנמוך במיוחד של המערכת נובע מסינתיסייזר התדרים האופטי (OFS) בעל נעילת מסרק תדרים במנוע הלייזר TOPTICA. המכשירים המתקדמים של R&S הם חלק בלתי נפרד ממערכת זו: מחולל אותות וקטור IF רחב-פס R&S SFI100A יוצר אות פס בסיס עבור המודולטור האופטי עם קצב דגימה של 16GS/s. מחולל אותות RF ומיקרוגל R&S SMA100B מייצר אות שעון ייחוס יציב עבור מערכות OFS TOPTICA. אוסצילוסקופ R&S RTP דוגם את אות פס הבסיס מאחורי מקלט טרה-הרץ (Rx) של גל רציף (cw) פוטו-מוליך בקצב דגימה של 40 GS/s לצורך עיבוד ודמודולציה נוספים של אות תדר הנושא 300 GHz.
דרישות 6G ותחום התדרים העתידי
6G יביא תרחישי יישומים חדשים לתעשייה, לטכנולוגיה הרפואית ולחיי היומיום. יישומים כמו מטאקומים ומציאות מורחבת (XR) יציבו דרישות חדשות לגבי השהייה וקצבי העברת נתונים שלא ניתן לעמוד בהן על ידי מערכות התקשורת הנוכחיות. בעוד שעידת הרדיו העולמית 2023 (WRC23) של איגוד התקשורת הבינלאומי זיהתה פסים חדשים בספקטרום FR3 (7.125-24 גיגה-הרץ) למחקר נוסף עבור רשתות 6G המסחריות הראשונות שיושקו בשנת 2030, אך כדי לממש את מלוא הפוטנציאל של יישומי מציאות מדומה (VR), מציאות רבודה (AR) ומציאות מעורבת (MR), גם פס ההרץ של אסיה-פסיפיק עד 300 גיגה-הרץ יהיה הכרחי.
זמן פרסום: 13 בנובמבר 2024