羅德與施瓦茨(以下簡稱"R&S公司")與位于法國里爾的電子微電子和納米技術(shù)研究所(IEMN)擴大合作,共同研究利用光子技術(shù)的太赫茲通信。IEMN研究人員近期成功演示了在距離為645米的室外場景下搭建300GHz的雙向通信鏈路,用于模擬未來的6G回傳場景。R&SSMA100B微波信號發(fā)生器是該套測試裝置的關(guān)鍵組件。R&SSMA100B可以提供超低相位噪聲信號,有助于加速太赫茲通信的研發(fā)進程,并為將來的工業(yè)化做準備。

圖:300GHz雙向6G連接,位于法國,距離645米。來源:法國里爾大學(xué)G.Ducournau教授,IEMNUMRCNRS8520。

6G時代的大門已經(jīng)打開,高達300 GHz頻段的亞太赫茲通信系統(tǒng)正在變成現(xiàn)實,用以填補毫米波和光學(xué)頻段之間的空白頻率。這迫切需要測量儀器、測試平臺和計量等新技術(shù)。

多年來,R&S和Guillaume Ducournau教授領(lǐng)導(dǎo)的IEMN團隊一直在研究高頻測量,并將R&S測試和測量解決方案與光子技術(shù)集成,以加速新興6G技術(shù)的進展。

研究新的頻譜資源將有助于推動未來的無線通信系統(tǒng)發(fā)展。一旦E波段通信市場飽和,回傳頻率預(yù)計會增加。D 波段(110-170 GHz)等潛在頻率,預(yù)計將于2025年后進入市場,而H波段或高達300 GHz的亞太赫茲頻段將于2030年后進入市場。因而,開發(fā)新架構(gòu)和測試系統(tǒng)用以在組件和系統(tǒng)級別表征毫米波/太赫茲性能對于這些無線趨勢非常重要。

處理300 GHz以上的高頻段毫米波頻譜,在組件和系統(tǒng)級別都非常具有挑戰(zhàn)性。包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號和 頻譜分析儀前端和子系統(tǒng)等在內(nèi)的測試儀器都在近期得到了大幅提升。IEMN使用R&S ZNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和從毫米波頻段到1.1 THz的各種變頻器,例如R&SZC1100,進行太赫茲組件和系統(tǒng)特性的前沿研究。

近期在電子和光子技術(shù)方面的研究合作提出了一種超外差架構(gòu),可以實現(xiàn)從V波段(40-75 GHz)或E波段(60-90 GHz)到太赫茲頻段的信道聚合。太赫茲載波是通過基于光子學(xué)的本振進行倍頻獲得的(本振同步到參考頻率)。R&S為里爾的測試團隊提供了先進的R&S SMA100B解決方案,用于產(chǎn)生超低相位噪聲的參考信號。這種儀器實現(xiàn)方法為太赫茲上、下變頻器提供無雜散的本振饋源信號,從而抑制了太赫茲頻譜中的雜散信號。

該系統(tǒng)是首個成功集成太赫茲雙工頻率的系統(tǒng),并能夠使用一對天線在兩端同時進行發(fā)射和接收。在實驗室驗 證過系統(tǒng)性能后,研究人員在德國用兩對天線對其進行了距離為150米的測試。作為歐盟- 日本ThoR項目的一部分,隨后在法國進行了戶外空口測試,距離為645米,系統(tǒng)傳輸速率為12.6 Gbps。這是在300 GHz頻段內(nèi)太赫茲雙工系統(tǒng)所能實現(xiàn)的最遠傳輸距離。

IEMN太赫茲無線通信研究負責人GuillaumeDucournau教授表示:"憑借我們在太赫茲技術(shù)方面的專業(yè)研究,例如,光電混頻器、高速電子接收器和太赫茲儀器,我們致力于研究6G領(lǐng)域的新的技術(shù),開發(fā)原型機和驗證技術(shù),為我們的合作伙伴提供先進的測量服務(wù)。為了應(yīng)對未來的挑戰(zhàn),我們很高興能夠繼續(xù)擴大與R&S的合作,為將來的工業(yè)化奠定堅實的基礎(chǔ)。”

羅德與施瓦茨的技術(shù)經(jīng)理TaroEichler表示:"我們很高興與IEMN合作將電子和光子技術(shù)整合到太赫茲通信中,并希望將這種方法擴展到其他應(yīng)用領(lǐng)域。我們的研究結(jié)果還將為例如最近成立的ETSI ISG THz行業(yè)規(guī)范組織以及其他標準化機構(gòu)提供有價值的輸入。"

R&S積極支持歐洲和亞洲的6G研究活動,同時也參與研究項目和行業(yè)聯(lián)盟的工作,并與領(lǐng)先的研究機構(gòu)和大學(xué)進行合作。該公司的測試和測量專業(yè)知識和解決方案為2030年進行商業(yè)部署的下一代無線通信打開了大門。