Las futuras redes inalámbricas de sexta generación 6G consistirán en una multitud de pequeñas células de radio que deben conectarse mediante enlaces de comunicación de banda ancha. En este contexto, la transmisión inalámbrica en frecuencias THz representa una solución particularmente atractiva y flexible. Investigadores deEl Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT ha desarrollado un concepto novedoso para receptores de terahercios de bajo costo que constan de un solo diodo en combinación con una técnica de procesamiento de señales dedicada. En un experimento de prueba de concepto, el equipo demostró la transmisión en unavelocidad de 115 Gbit / sy una frecuencia portadora de 0,3 THz en una distancia de 110 metros. Los resultados se informan en Fotónica de la naturaleza .
5G será seguido por 6G: la sexta generación de comunicaciones móviles promete velocidades de datos aún más altas, una latencia más corta y densidades de dispositivos terminales muy aumentadas, mientras que explota la inteligencia artificial IA para controlar dispositivos o vehículos autónomos en Internet-of-Era de las cosas. "Para servir simultáneamente a tantos usuarios como sea posible y transmitir datos a la máxima velocidad, las futuras redes inalámbricas consistirán en una gran cantidad de pequeñas células de radio", explica el profesor Christian Koos, que trabaja en tecnologías 6G en KIT junto consu colega el profesor Sebastián Randel. En estas células radioeléctricas las distancias son tan cortas que se pueden transmitir altas velocidades de datos con un mínimo consumo energético y baja inmisión electromagnética. Las estaciones base asociadas serán compactas y se podrán montar fácilmente en fachadas de edificios o farolas.
Para formar una red potente y flexible, estas estaciones base deben estar conectadas mediante enlaces inalámbricos de alta velocidad que ofrezcan velocidades de datos de decenas o incluso cientos de gigabits por segundo Gbit / s. Esto puede lograrse mediante ondas portadoras de terahercios., que ocupan el rango de frecuencia entre las microondas y las ondas de luz infrarroja. Sin embargo, los receptores de terahercios son todavía bastante complejos y costosos y, a menudo, representan el cuello de botella del ancho de banda de todo el enlace. En cooperación con Virginia Diodes VDI en Charlottesville, EE. UU., los investigadores de KITEl Instituto de Fotónica y Electrónica Cuántica IPQ, el Instituto de Tecnología de Microestructura IMT y el Instituto de Física y Tecnología de Rayos IBPT han demostrado ahora un receptor particularmente simple y económico para señales de terahercios.
La velocidad de datos más alta demostrada hasta ahora para comunicaciones inalámbricas THz en más de 100 metros
"En su núcleo, el receptor consta de un solo diodo, que rectifica la señal de terahercios", dice el Dr. Tobias Harter, quien realizó la demostración junto con su colega Christoph Füllner en el marco de su tesis doctoral. El diodo es unEl llamado diodo de barrera Schottky, que ofrece un gran ancho de banda y que se utiliza como detector de envolvente para recuperar la amplitud de la señal de terahercios. Sin embargo, la decodificación correcta de los datos requiere además la fase dependiente del tiempo de la onda de terahercios que suele serpérdida durante la rectificación. Para superar este problema, los investigadores utilizan técnicas de procesamiento de señales digitales en combinación con una clase especial de señales de datos, para las cuales la fase se puede reconstruir a partir de la amplitud mediante las llamadas relaciones Kramers-Kronig. La relación Kramers-Kronigdescribir una relación matemática entre la parte real y la parte imaginaria de una señal analítica. Usando su concepto de receptor, los científicos lograron una tasa de transmisiónde 115 Gbit / sa una frecuencia portadora de 0,3 THz en una distancia de 110 m."Esta es la velocidad de datos más alta demostrada hasta ahora para la transmisión inalámbrica de terahercios a más de 100 m", dice Füllner.El receptor de terahercios desarrollado por KIT destaca por su simplicidad técnica y se presta a una producción en masa rentable.
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Materiales proporcionado por Karlsruher Institut für Technologie KIT . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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