Rohde & Schwarz (R&S) a présenté une preuve de concept pour un système de transmission de données sans fil 6G basé sur des liaisons de communication photoniques térahertz lors de la Semaine européenne des micro-ondes (EuMW 2024) à Paris, contribuant ainsi à repousser les frontières des technologies sans fil de nouvelle génération. Le système térahertz accordable ultra-stable développé dans le cadre du projet 6G-ADLANTIK est basé sur la technologie du peigne de fréquence, avec des fréquences porteuses nettement supérieures à 500 GHz.
Sur la route vers la 6G, il est important de créer des sources de transmission térahertz qui fournissent un signal de haute qualité et peuvent couvrir la gamme de fréquences la plus large possible. La combinaison de la technologie optique avec la technologie électronique est l’une des options permettant d’atteindre cet objectif à l’avenir. Lors de la conférence EuMW 2024 à Paris, R&S présente sa contribution à la recherche de pointe sur le térahertz dans le cadre du projet 6G-ADLANTIK. Le projet se concentre sur le développement de composants de gamme de fréquences térahertz basés sur l'intégration de photons et d'électrons. Ces composants térahertz encore à développer peuvent être utilisés pour des mesures innovantes et un transfert de données plus rapide. Ces composants peuvent être utilisés non seulement pour la communication 6G, mais également pour la détection et l'imagerie.
Le projet 6G-ADLANTIK est financé par le ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche (BMBF) et coordonné par R&S. Les partenaires incluent TOPTICA Photonics AG, Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics GmbH, l'Université technique de Berlin et Spinner GmbH.
Un système térahertz accordable ultra-stable 6G basé sur la technologie photonique
La preuve de concept démontre un système térahertz ultra-stable et réglable pour la transmission de données sans fil 6G basé sur des mélangeurs photoniques térahertz qui génèrent des signaux térahertz basés sur la technologie du peigne de fréquence. Dans ce système, la photodiode convertit efficacement les signaux de battement optique générés par des lasers avec des fréquences optiques légèrement différentes en signaux électriques grâce au processus de mélange de photons. La structure d'antenne autour du mélangeur photoélectrique convertit le photocourant oscillant en ondes térahertz. Le signal résultant peut être modulé et démodulé pour une communication sans fil 6G et peut être facilement réglé sur une large plage de fréquences. Le système peut également être étendu aux mesures de composants utilisant des signaux térahertz reçus de manière cohérente. La simulation et la conception de structures de guides d'ondes térahertz ainsi que le développement d'oscillateurs de référence photoniques à bruit de phase ultra faible font également partie des domaines de travail du projet.
Le bruit de phase ultra-faible du système est dû au synthétiseur de fréquence optique (OFS) à peigne de fréquence intégré au moteur laser TOPTICA. Les instruments haut de gamme de R&S font partie intégrante de ce système : le générateur de signaux vectoriels IF à large bande R&S SFI100A crée un signal en bande de base pour le modulateur optique avec un taux d'échantillonnage de 16 GS/s. Le générateur de signaux RF et micro-ondes R&S SMA100B génère un signal d'horloge de référence stable pour les systèmes TOPTICA OFS. L'oscilloscope R&S RTP échantillonne le signal en bande de base derrière le récepteur térahertz photoconducteur à onde continue (CW) (Rx) à une fréquence d'échantillonnage de 40 GS/s pour un traitement ultérieur et une démodulation du signal de fréquence porteuse de 300 GHz.
6G et futures exigences en matière de bandes de fréquences
La 6G apportera de nouveaux scénarios d’application à l’industrie, à la technologie médicale et à la vie quotidienne. Des applications telles que les métacomes et la réalité étendue (XR) imposeront de nouvelles exigences en matière de latence et de taux de transfert de données qui ne peuvent pas être satisfaites par les systèmes de communication actuels. Alors que la Conférence mondiale des radiocommunications 2023 (WRC23) de l'Union internationale des télécommunications a identifié de nouvelles bandes dans le spectre FR3 (7,125-24 GHz) pour des recherches plus approfondies en vue du lancement des premiers réseaux commerciaux 6G en 2030, mais pour exploiter tout le potentiel de la réalité virtuelle (VR), de réalité augmentée (AR) et de réalité mixte (MR), la bande Hertz Asie-Pacifique jusqu'à 300 GHz sera également indispensable.
Heure de publication : 13 novembre 2024