Comunicação na banda do terahertz

Comunicação na banda do terahertz

Frequências na faixa do terahertz para o espectro 6G

Enquanto o 5G já usa frequências de ondas milimétricas muito altas, o 6G almeja usar frequências ainda mais altas, além de 100 GHz, para atender à demanda por taxas de transferência de dados mais altase também uma latência menorque a do 5G New Radio. O uso de frequências de até 330 GHz para comunicação é atualmente um objeto de pesquisa acadêmica; por sua vez, a indústria das redes sem fio está se concentrando na banda D (entre 110 e 170 GHz)e no espectro da banda média (entre 7 e 24 GHz).

No entanto, a comunicação 6G também operará em todas as frequências já compatíveis com as redes 5G atuais, como as de onda milimétricae as tradicionais bandas de frequência abaixo de 8 GHz.

Além disso, muitas aplicações são possíveis utilizando essas frequências, como geração de imagens não destrutivas(scanners de segurança) e espectroscopia(análise de materiais).

Overview of 5G and 6G frequency bands. 6G will add new frequency regions in the sub-THz range.

A comunicação na banda do terahertzé apenas um dos componentes da tecnologia 6G, juntamente com o sensoriamento e comunicação integrados (ISAC)ou comunicação e sensoriamento conjuntos (JCAS), inteligência artificial e machine learninge as superfícies inteligentes reconfiguráveis (RIS). É muito provável que ele seja indispensável para atender aos requisitos desejados para obter a máxima taxa de transferênciae latências extremamente baixas. Além disso, a comunicação na banda do terahertz dá origem a novas aplicações interessantes, como a comunicação holográfica.

Comunicação na banda do terahertz : áreas de pesquisa

A indústria das telecomunicações está pesquisando ativamente sobre tecnologias que utilizam o terahertze a Rohde & Schwarz está apoiando atividades de pesquisa em organizações dedicadas ao desenvolvimento do 6G, universidades e institutos de pesquisa na Europa, Ásia e Estados Unidos. Como uma parceira ativa no projeto 6G-TERAKOM, uma das metas que a Rohde & Schwarz está almejando é a pesquisa e o desenvolvimento de um sistema de rede sem fio adequadocom antenas integradasna faixa do terahertz. A banda D (de 110 a 170 GHz) é uma das principais e mais promissoras bandas de frequência para a pesquisa do 6G até agora.

A Rohde & Schwarz também coordena o projeto 6G-ADLANTIK,em que tecnologias e componentes estão sendo desenvolvidos para frequências na faixa do terahertz baseadas na integração fotônica-eletrônica. Esses componentes podem ser usados para transferências de dados rápidas, assim como para inovadoras técnicas de medição.

Tecnologia 6G na banda do terahertz : os desafios de teste

Existem diferenças consideráveis entre as tecnologias que utilizam frequências de micro-ondas, ondas milimétricas e terahertz. A faixa do terahertzapresenta novos desafios para componentes semicondutorese requer campanhas adicionais de sondagem de canaispara desenvolver novos modelos de canaispara frequências ainda mais altas.

Novos componentes semicondutores são necessários para a faixa do terahertz, que são adequados para o mercado de massa. Esses componentes devem fornecer uma alta potência de saída em frequências extremamente altas. Essa demanda por uma maior largura de bandarepresenta um grande desafio para a indústria de semicondutores, já que componentes como amplificadores de potência(por exemplo, circuitos integrados de micro-ondas monolíticos) influenciam significativamente no funcionamento de todo o sistema, incluindo potência de saída, eficiência, largura de bandae outros aspectos.

O desenvolvimento da comunicação na faixa do subterahertzcomo previsto para o 6G, além disso, só é possível com base em um sólido entendimento das propriedades da propagação de ondas eletromagnéticas. A pesquisa sobre medições de propagação de canalacima de 100 GHz é, portanto, essencial (apesar de insuficientemente pesquisada) nessa faixa de frequência, na qual a propagação é fortemente influenciada por corpos humanos, veículos e condições ambientais, como a chuva. Os modelos de canais 5G existentesdevem ser verificados e ajustados para refletir corretamente o impacto do ambiente, tornando o desenvolvimento dos inovadores e precisos instrumentos de medição do terahertz uma etapa fundamental quando se trata da pesquisa sobre o 6G.

Comunicação na banda do terahertz: nossas soluções de teste e medição

A Rohde & Schwarz já está lidando ativamente com os requisitos para a comunicação na banda do terahertz para o 6Gcom as existentes e novas soluções inovadoras de teste e mediçãopara geração e análise de sinais. Ela está ajudando a preparar o caminho para a próxima geração da comunicação sem fio, além de contribuir com a ampla experiência em testes e mediçõese soluções inovadoras para a pesquisa sobre o 6G. A maioria das atividades de pesquisa se concentra na banda D, que atualmente é um dos candidatos mais promissores à frequência para o 6G.

A configuração simples (porém de alto desempenho) da Rohde & Schwarz para investigar sinais com medições de canal na banda D consiste em

Os benefícios das nossas soluções de teste de última geração para pesquisa sobre o 6G:

  • Instrumentos prontos para uso que são fáceis de montar e configurar
  • Solução totalmente integrada e calibradacom frequência e potência de saída definidas
  • Os front-ends ocupam pouco espaço, já que um sintetizador interno fornece um oscilador local, isso significa que nenhuma fonte de sinal analógico adicional é necessáriapara um excelente desempenho de ruído de fase
  • Possibilidade de mais aprimoramento do desempenho da solução de teste com acessórios inteligente(por exemplo, filtros band-pass, amplificadores de potência transmitida)

Deseja analisar seus casos específicos de teste de comunicação na banda do terahertz com nossos especialistas?

Soluções de teste do 6G para aplicações de comunicação na banda do terahertz

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Perguntas frequentes sobre a comunicação na banda do terahertz

O que é a região de frequência do terahertz?

Embora as tecnologias que utilizam o terahertzpodem ser bastante complexas, o terahertz em si é simplesmente uma unidade de frequência igual a 1 trilhão de hertz. Quando se trata do terahertz para o 6G, a banda do terahertzna rede 6G varia de 0,1 a 10 THz. Essa faixa do terahertz é uma área de pesquisa para a futura comunicação 6G. Há diferentes especificações para a faixa do terahertz. O Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos da União Internacional de Telecomunicações (IEEE ITU) define essa faixa de 0,3 a 3 THz.

O que são as ondas terahertz?

As ondas terahertz (THz)são ondas eletromagnéticaslocalizado entre as micro-ondas e a luz infravermelha, que são usadas em diferentes áreas, como comunicação sem fio na banda do terahertz. Os comprimentos de ondaestão nafaixa de 0,03 a 3 mm. A região do terahertz é uma área de pesquisa fundamental para 6G porque oferece bandas de frequência amplas e contíguaspara atender à demanda por altas taxas de transferência de dados.

O 5G usa as frequências na faixa do terahertz?

A banda do terahertzabrange frequências acima de 100 GHz. O 5G, entretantoutiliza apenas frequências até 71 GHz, o que pode afetar o desempenho das aplicações da comunicação na banda do terahertz.

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