Rohde & Schwarz presenta un sistema basato sulla fotonica sintonizzabile ultra-stabile in banda THz per la ricerca sulle reti 6G all'EuMW 2024
Il prototipo dimostrativo di un sistema per la trasmissione dati wireless 6G basato su un collegamento fotonico in banda THz che verrà presentato alla European Microwave Week di Parigi è un esempio significativo del contributo di Rohde & Schwarz alla ricerca d'avanguardia sulle tecnologie wireless di prossima generazione. Il sistema THz sintonizzabile e ultra-stabile, sviluppato nell'ambito del progetto 6G-ADLANTIK, è basato sulla tecnologia del pettine di frequenze e consente di sfruttare frequenze portanti ben oltre i 500 GHz.
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Nel quadro delle ricerche verso lo sviluppo di reti 6G, è importante creare sorgenti di trasmissione nella banda dei terahertz (THz) che offrano un'elevata qualità del segnale e che coprano la più ampia gamma di frequenze possibile. La combinazione di tecnologie ottiche ed elettroniche è un modo per raggiungere questo obiettivo in futuro. In occasione della manifestazione EuMW 2024 di Parigi, Rohde & Schwarz presenterà il contributo dell'azienda alla ricerca THz d'avanguardia nell'ambito del progetto 6G-ADLANTIK. Questo progetto si concentra sullo sviluppo di componenti per la gamma di frequenze THz basati sull'integrazione di fotonica ed elettronica. Questi componenti THz, ancora da sviluppare, possono essere utilizzati per effettuare misure con tecniche innovative e trasferimenti di dati più veloci. Questi componenti troveranno applicazione non solo nelle comunicazioni 6G, ma anche nel sensing e nell'imaging. Finanziato dal Ministero federale dell'Istruzione e della Ricerca tedesco (BMBF) e coordinato da Rohde & Schwarz, il progetto di ricerca 6G-ADLANTIK ha riunito i partner TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, Technical University Berlin e Spinner GmbH.
Sistema THz sintonizzabile ultra-stabile per reti 6G basato sulla fotonica
Il proof-of-concept dimostra le potenzialità di un sistema THz sintonizzabile e ultra-stabile per la trasmissione di dati wireless 6G basato su un mixer THz fotonico, che consente la generazione di segnali THz basati sulla tecnologia a pettine di frequenze. Con questo approccio, un fotodiodo converte in modo efficiente un segnale ottico di battimento derivato da laser con frequenze ottiche leggermente diverse in un segnale elettrico attraverso un processo di fotomiscelazione. La struttura dell'antenna che circonda il fotomiscelatore traduce la fotocorrente oscillante in un'onda THz. I segnali risultanti possono essere modulati e demodulati per le comunicazioni wireless 6G e possono essere sintonizzati facilmente su un'ampia gamma di frequenze. Il sistema presentato può anche essere esteso per la caratterizzazione dei componenti con segnali THz ricevuti coerentemente. Anche la simulazione e la progettazione di un'architettura a guida d'onda THz e lo sviluppo di oscillatori fotonici di riferimento a bassissimo rumore di fase fanno parte delle sperimentazioni previste nell’ambito di questo progetto di ricerca.
Il bassissimo rumore di fase del sistema è reso possibile dall’utilizzo di un sintetizzatore ottico di frequenza (OFS) agganciato al pettine di frequenze nel motore laser TOPTICA. Gli strumenti di misura di alta gamma di Rohde & Schwarz sono parte integrante del sistema dimostrativo: il generatore di segnali vettoriali IF a banda larga R&S SFI100A crea i segnali in banda base per il modulatore ottico con una frequenza di campionamento di 16 GS/s, mentre Il generatore di segnali RF e microonde R&S SMA100B genera un segnale di clock di riferimento stabile per il sistema TOPTICA OFS. L'oscilloscopio R&S RTP campiona invece il segnale in banda base dopo il ricevitore THz (Rx) fotoconduttivo a onda continua (CW) con una frequenza di campionamento di 40 GS/s per l'ulteriore elaborazione e demodulazione del segnale a frequenza portante di 300 GHz, che sarà mostrato all'EuMW 2024.
6G e requisiti delle bande di frequenza del futuro
Il 6G consentirà di sperimentare nuovi scenari applicativi nell'industria, nella tecnologia medica e nella vita quotidiana. Applicazioni come il metaverso e la realtà estesa (XR) porteranno a nuovi requisiti di latenza e velocità di trasmissione dati, che non sono soddisfatti dagli attuali sistemi di comunicazione. Sebbene la Conferenza Mondiale delle Radio dell'UIT del 2023 (WRC23) abbia individuato nuove bande di frequenza nello spettro FR3 (7,125 - 24 GHz) per le prime reti commerciali 6G, che saranno lanciate nel 2030, la banda di frequenza sub-THz fino a 300 GHz sarà infine indispensabile per realizzare il pieno potenziale delle applicazioni di realtà virtuale (VR), realtà aumentata (AR) e realtà mista (MR).
Rohde & Schwarz dimostrerà la fattibilità di un sistema THz per 6G basato sulla fotonica insieme al suo ampio portafoglio di soluzioni di test RF e a microonde alla European Microwave Week di Parigi presso lo stand 401L di Paris Expo Porte de Versailles dal 24 al 26 settembre 2024.
Inoltre, Rohde & Schwarz ospiterà un workshop di un'intera giornata alla European Microwave Conference (EuMC) il 22 settembre 2024, intitolato Photonic Technologies for Radio Frequency Applications (Tecnologie fotoniche per applicazioni a radiofrequenza), che tratterà diversi aspetti quali la maturità, le prestazioni e i costi delle tecnologie fotoniche RF e il loro potenziale per competere con le soluzioni esistenti.
Per ulteriori informazioni sulle soluzioni di misura e collaudo di Rohde & Schwarz per la ricerca 6G e le comunicazioni THz, visitate il sito www.rohdeschwarz.com
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