(原标题:6G通讯,迎来新冲突!)
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新式太赫兹多路复用器使数据容量加倍,并过去所未有的带宽和低数据丢失增强了 6G 通讯。
照拂东谈主员推出了一种超宽带太赫兹多路复用器,使数据容量翻倍,并为 6G 及以后的通讯带来立异性逾越。(图片起头:Getty Images)
以太赫兹时候为代表的下一代无线通讯将为数据传输带来立异性的逾越。
这些系统以太赫兹频率开动,提供前所未有的带宽,已矣超高速数据传输和通讯。但是,要发扬这一后劲,需要克服要紧的时候挑战,稀奇是在经管和灵验摆布可用频谱方面。
一项冲突性的进展处置了这一挑战:第一个在无基板硅平台上已矣的超宽带集成太赫兹偏振(解)复用器。
这项创新设想用于亚太赫兹 J 波段 (220-330 GHz),旨在窜改 6G 及以后的通讯。该栽种不错灵验地使数据容量翻倍,同期保执较低的数据丢失率,为高效可靠的高速无线网罗铺平谈路。
所提议的全硅太赫兹集成偏振复用器的操作线路图。(图片起头:Weijie Gao)
这一里程碑背后的团队包括阿德莱德大学电气与机械工程学院的Withawat Withayachumnankul 教化、现为大阪大学博士后照拂员的高伟杰博士和 Masayuki Fujita 教化。
Withayachumnankul 教化线路:“咱们提议的偏振复用器允许在合并频带上同期传输多个数据流,从而灵验地使数据容量翻倍。”该栽种已矣的相对带宽在职何频率范围内皆是前所未有的,代表着集成复用器的一次要紧飞跃。
偏振复用器在当代通讯中必弗成少,因为它们使多个信号八成分享合并频带。此功能可权贵进步信谈容量。
新栽种通过摆布锥形定向耦合器和各向异性灵验介质包层已矣了这一标的。这些组件增强了偏振双折射,从而已矣了高偏振消光比 (PER) 和宽带宽——这是高效太赫兹通讯系统的基本特征。
与依赖复杂且频率关系的非对称波导的传统设想不同,新式多路复用器给与仅轻飘频率关系的各向异性包层。这种重要充分摆布了锥形耦合器提供的满盈带宽。
驱散是分数带宽接近 40%,平均 PER 突出 20 dB,最小插入损耗约为 1 dB。这些性能标的远远突出现存的光学和微波设想,后者频繁存在带宽窄和损耗较高的问题。
照拂团队的使命不仅进步了太赫兹系统的着力,还为无线通讯的新时期奠定了基础。高博士指出:“这项创新是充分发扬太赫兹通讯后劲的关键推动成分。”应用包括高清视频流、增强履行和 6G 等下一代出动网罗。
传统的太赫兹偏振管默契决有贪图,举例基于矩形金属波导的正交模换能器 (OMT),面对着弘大的局限性。金属波导在较高频率下欧姆损耗加多,况且由于严格的几何条款,其制造经由止境复杂。
真确通讯建树概览相片。(起头:《激光与光子指摘》)
光偏振多路复用器,炒外汇包括使用马赫-曾德尔插手仪或光子晶体的多路复用器,提供了更好的可集成性和更低的损耗,但频繁需要在带宽、结构紧凑性和制造复杂性之间进行量度。
定向耦合器无为应用于光学系统,需要强偏振双折射智力已矣紧凑的体积和高 PER。但是,定向耦合器受限于带宽窄和对制造小吏的敏锐性。
新式多路复用器团结了锥形定向耦合器和灵验介质包层的优点,处置了这些适度。各向异性包层具有权贵的双折射性,确保在宽带宽内具有高 PER。这一设想旨趣秀丽着与传统重要的背离,为太赫兹集成提供了一种可彭胀且实用的处置有贪图。
多路复用器的实验考据阐发了其超卓的性能。该栽种在 225-330 GHz 范围内高效开动,已矣了 37.8% 的分数带宽,并将 PER 保执在 20 dB 以上。其紧凑的体积和与圭臬制造工艺的兼容性使其符合大范围坐褥。
太赫兹链路建树的特写视图。(起头:《激光与光子指摘》)
高博士说:“这项创新不仅进步了太赫兹通讯系统的着力,况且为愈加刚劲和可靠的高速无线网罗铺平了谈路。”
这项时候的潜在应用范围不仅限于通讯系统。通过进步频谱摆布着力,多路复用器不错推动雷达、成像和物联网等鸿沟的逾越。“十年内,咱们瞻望这些太赫兹时候将在各个行业获得无为给与和整合,”Withayachumnankul 教化说。
该多路复用器还可与团队开拓的早期波束变成栽种无缝集成,从而在和洽平台上已矣高等通讯功能。这种兼容性突显了灵验介质包覆介电波导平台的多功能性和可彭胀性。
该团队的照拂着力已发表在《激光与光子指摘》杂志上,强调了其在鼓动光子学太赫兹时候方面的垂危风趣。藤田教化说:“通过克服关键的时候阻挡,这项创新有望引发东谈主们对该鸿沟的趣味趣味和照拂四肢。”
形状的 a) 传输和 b) 串扰的测量建树。为了表征形状,污蔑波导被移除,而传输和串扰测量建树与形状的建树相悖。(起头:Laser & Photonic Reviews)
照拂东谈主员瞻望,在改日几年内,他们的使命将引发新的应用和进一步的时候修订,最终带来贸易原型和家具。
该多路复用器代表着在充分发扬太赫兹通讯后劲方面迈出了垂危一步。它过去所未有的性能标的为集成太赫兹栽种栽种了新圭臬。
跟着对高速、大容量通讯网罗的需求约束增长,此类创新将在塑造无线时候的改日方面发扬关键作用。
https://www.thebrighterside.news/post/groundbreaking-silicon-chip-unlocks-the-potential-of-6g-communications/
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