Frequenze THz per lo spettro 6G

Mentre il 5G utilizza già frequenze alle onde millimetriche molto elevate, il 6G punta a frequenze ancora più elevate, oltre i 100 GHz per soddisfare la domanda di velocità di trasmissione dati più elevata e anche di latenza più bassa rispetto al 5G NR. L'uso di frequenze fino a 330 GHz per le comunicazioni è attualmente oggetto di ricerca accademica; da parte sua, l'industria wireless si sta concentrando sulla banda D (da 110 GHz a 170 GHz) e sullo spettro a banda media (da 7 GHz a 24 GHz).

Le comunicazioni 6G funzioneranno però anche a tutte le frequenze già supportate dalle attuali reti 5G, come le onde millimetriche e le tradizionali bande di frequenza sub-8 GHz.

Inoltre, nell'ambito di queste frequenze sono possibili numerose applicazioni, come l'imaging non distruttivo (scanner di sicurezza) e la spettroscopia (analisi dei materiali).

Il 6G aggiungerà nuove regioni di frequenza

Panoramica delle bande di frequenza 5G e 6G. Il 6G aggiungerà nuove regioni di frequenza nella gamma sub-THz.

La comunicazione THz è solo uno dei componenti della tecnologia 6G insieme a rilevamento e comunicazione integrati (ISAC) o comunicazione e rilevamento congiunti (JCAS), IA e ML e superfici intelligenti riconfigurabili (RIS) tuttavia. Con ogni probabilità sarà indispensabile per soddisfare i requisiti di massimo throughput e latenze estremamente basse. Inoltre, la comunicazione THz dà origine a nuove applicazioni entusiasmanti, come la comunicazione olografica.

Comunicazione terahertz: campi di ricerca

L'industria delle telecomunicazioni sta sperimentano attivamente le tecnologie terahertz e Rohde & Schwarz sta sostenendo le attività di ricerca presso organizzazioni 6G, università e istituti di ricerca in Europa, Asia e Stati Uniti. In qualità di partner attivo del progetto 6G-TERAKOM, un obiettivo che Rohde & Schwarz sta perseguendo è la ricerca e lo sviluppo di un sistema wireless adeguato con antenne integrate nella gamma dei terahertz. La banda D (da 110 GHz a 170 GHz) è finora una delle principali bande di frequenza promettenti per la ricerca 6G.

Rohde & Schwarz coordina anche il progetto 6G-ADLANTIK nell'ambito del quale si stanno sviluppando tecnologie e componenti per frequenze THz basati sull'integrazione fotonica-elettronica. Tali componenti possono essere utilizzati per trasferimenti veloci di dati e per tecniche di misura innovative.

White paper: Fondamenti di tecnologia THz per il 6G
White paper: Fondamenti di tecnologia THz per il 6G
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White paper

Fondamenti di tecnologia THz per il 6G

Questo white paper offre una panoramica dei fondamenti delle onde THz e delle loro proprietà per varie applicazioni, con particolare attenzione alle comunicazioni basate sul 6G.

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Tecnologie 6G terahertz: le sfide di test

Esistono notevoli differenze tra le microonde, le onde millimetriche e la tecnologia terahertz. La gamma THz presenta nuove sfide per i componenti a semiconduttore e richiede ulteriori campagne di channel sounding per sviluppare nuovi modelli di canale adatti a frequenze ancora più elevate.

Per la gamma THz sono necessari nuovi componenti a semiconduttore adatti al mercato di massa. Questi componenti devono fornire un'elevata potenza di uscita a frequenze estremamente elevate. Questa richiesta di maggiore larghezza di banda rappresenta una sfida importante per l'industria dei semiconduttori, poiché componenti come gli amplificatori di potenza (ad esempio i circuiti integrati monolitici a microonde) influenzano in modo significativo il funzionamento dell'intero sistema, compresa la potenza di uscita, l'efficienza, la larghezza di banda e altro ancora.

Lo sviluppo di comunicazioni sub-terahertz come previsto per il 6G è inoltre possibile solo sulla base di una solida comprensione delle proprietà di propagazione delle onde elettromagnetiche. La ricerca sulle misure di propagazione del canale al di sopra dei 100 GHz è quindi essenziale in questa gamma di frequenze, ancora non sufficientemente studiata, in cui la propagazione è fortemente influenzata dal corpo umano, dai veicoli e dalle condizioni ambientali come la pioggia. Gli attuali modelli di canale 5G devono essere verificati e messi a punto per riflettere correttamente l'impatto dell'ambiente, rendendo lo sviluppo di strumenti di misura THz innovativi e accurati un passo cruciale per la ricerca 6G.

Comunicazione terahertz: le nostre soluzioni di misura e collaudo

Rohde & Schwarz sta già affrontando attivamente i requisiti per la comunicazione 6G THz con soluzioni di misura e collaudo innovative esistenti e nuove per la generazione e l'analisi dei segnali. Sta contribuendo a spianare la strada alla prossima generazione di comunicazioni wireless e contribuisce con una vasta esperienza nel campo del test e con soluzioni innovative per la ricerca 6G. Per la maggior parte le attività di ricerca si concentrano sulla banda D, che attualmente è una delle frequenze più promettenti candidate al 6G.

Il semplice ma potente sistema di Rohde & Schwarz per l'analisi dei segnali con misure di canale in banda D è costituito da

I vantaggi delle nostre soluzioni di test all'avanguardia per la ricerca 6G:

  • Strumenti di serie facili da montare e da configurare
  • Soluzione completamente integrata e calibrata con frequenza e potenza d'uscita definite
  • I frontend occupano poco spazio perché un sintetizzatore interno fornisce un oscillatore locale (LO), il che significa che non è necessaria alcuna sorgente di segnale analogica aggiuntiva per ottenere un'eccellente prestazione di rumore di fase
  • Possibilità di migliorare ulteriormente le prestazioni della soluzione di test con accessori intelligenti (ad es. filtri passa banda, amplificatori di potenza TX)

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Soluzioni di test 6G per applicazioni di comunicazione THz

Generatore di segnali vettoriali R&S®SFI100A

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