Eng nei Zort Terahertz Multiplexer huet d'Datekapazitéit verduebelt a wesentlech verbessert 6G Kommunikatioun mat onendlecher Bandbreedung a geréngen Dateverloscht.
Fuerscher hunn e super breet Band Terahertz Multiplexer agefouert, deen d'Datekapazitéit verduebelt a revolutionär Fortschrëtter op 6G an doriwwer eraus bréngt. (Bildquell: Getty Images)
Nächst Generatioun drahtlose Kommunikatioun, vertrueden duerch terahertz Technologie, versprécht d'Dateniwwerdroung ze revolutionéieren.
Dës Systemer funktionnéieren op terahertz Frequenzen, bidden oniwwertraff Bandbreedung fir ultraschnell Dateniwwerdroung a Kommunikatioun. Wéi och ëmmer, fir dëst Potenzial voll ze realiséieren, musse bedeitend technesch Erausfuerderunge iwwerwonne ginn, besonnesch beim Gestioun an effektiv Gebrauch vum verfügbare Spektrum.
E banebriechende Fortschrëtt huet dës Erausfuerderung adresséiert: den éischten ultra-breetband integréierte Terahertz Polariséierung (De) Multiplexer realiséiert op enger substratfräier Siliziumplattform.
Dësen innovativen Design zielt d'Sub-terahertz J Band (220-330 GHz) an zielt d'Kommunikatioun fir 6G an doriwwer eraus ze transforméieren. Den Apparat verduebelt effektiv d'Datekapazitéit wärend e geréngen Dateverloschtrate behalen, de Wee fir effizient an zouverlässeg High-Speed-Wirelessnetzwierker erweidert.
D'Team hannert dësem Meilesteen enthält Professer Withawat Withayachumnankul vun der University of Adelaide School of Electrical and Mechanical Engineering, Dr Weijie Gao, elo e Postdoctoral Fuerscher op der Osaka University, a Professer Masayuki Fujita.
De Professer Withayachumnankul sot: "De proposéierte Polariséierungsmultiplexer erlaabt datt verschidde Datenstroum gläichzäiteg an der selwechter Frequenzband iwwerdroe ginn, wat d'Datekapazitéit effektiv verduebelt." Déi relativ Bandbreedung, déi vum Apparat erreecht gëtt, ass onendlech iwwer all Frequenzbereich, representéiert e wesentleche Sprong fir integréiert Multiplexer.
Polariséierungsmultiplexer si wesentlech an der moderner Kommunikatioun, well se et erlaben datt verschidde Signaler déiselwecht Frequenzband deelen, wat d'Kanalkapazitéit wesentlech verbessert.
Den neien Apparat erreecht dëst duerch d'Benotzung vun konischen Direktiounskoppler an anisotropesch effektiv mëttelbekleedung. Dës Komponente verbesseren d'Polariséierungsbibriechung, wat zu engem héije Polariséierungsausstierwenverhältnis (PER) a breet Bandbreed resultéiert - Schlësselcharakteristike vun effizienten Terahertz Kommunikatiounssystemer.
Am Géigesaz zu traditionellen Designen, déi op komplexen a Frequenz-ofhängeg asymmetresch Welleleit vertrauen, benotzt den neie Multiplexer anisotropesch Verkleedung mat nëmme liicht Frequenzabhängegkeet. Dës Approche profitéiert voll vun der grousser Bandbreedung, déi vun de konische Kuppler geliwwert gëtt.
D'Resultat ass eng Fraktiounsbandbreedung no bei 40%, en Duerchschnëtt PER iwwer 20 dB, an e Minimum Insertion Verloscht vun ongeféier 1 dB. Dës Leeschtungsmetriken iwwerschreiden wäit déi vun existéierenden opteschen a Mikrowellendesignen, déi dacks ënner schmueler Bandbreedung an héije Verloscht leiden.
D'Aarbecht vum Fuerschungsteam verbessert net nëmmen d'Effizienz vun terahertz Systemer, mee leet och de Grondlag fir eng nei Ära an der drahtloser Kommunikatioun. Dr Gao bemierkt: "Dës Innovatioun ass e Schlësselfuerer fir d'Potenzial vun der Terahertz Kommunikatioun z'entloossen." Uwendungen enthalen High-Definition Video Streaming, augmentéiert Realitéit, an nächst Generatioun mobil Netzwierker wéi 6G.
Traditionell Terahertz Polariséierungsmanagementléisungen, sou wéi orthogonal Modustransducer (OMTs) baséiert op rechteckege Metallwelleleiter, stellen bedeitend Aschränkungen. Metal Welleguide erliewen erhéicht ohmesch Verloschter bei méi héije Frequenzen, an hir Fabrikatiounsprozesser si komplex wéinst strenge geometreschen Ufuerderunge.
Optesch Polariséierungsmultiplexer, inklusiv déi, déi Mach-Zehnder Interferometer oder photonesch Kristalle benotzen, bidden eng besser Integritéit a méi niddereg Verloschter, awer erfuerderen dacks Ofwiesselungen tëscht Bandbreedung, Kompaktheet a Fabrikatiounskomplexitéit.
Direktional Koppler gi wäit an opteschen Systemer benotzt a erfuerdert staark Polariséierungsbibriechung fir kompakt Gréisst an héich PER z'erreechen. Wéi och ëmmer, si si limitéiert duerch eng schmuel Bandbreedung an Empfindlechkeet fir Fabrikatiounstoleranzen.
Deen neie Multiplexer kombinéiert d'Virdeeler vu konischen Direktiounskoppler an effektiv mëttlere Bekleedung, iwwerwannt dës Aschränkungen. Déi anisotropesch Verkleedung weist bedeitend Bibriechung, déi héich PER iwwer eng breet Bandbreed garantéiert. Dësen Designprinzip markéiert en Depart vun traditionelle Methoden, bitt eng skalierbar a praktesch Léisung fir Terahertz Integratioun.
Experimentell Validatioun vum Multiplexer huet seng aussergewéinlech Leeschtung bestätegt. Den Apparat funktionnéiert effizient am 225-330 GHz Gamme, fir eng Fraktiounsbandbreedung vun 37,8% z'erreechen, während e PER iwwer 20 dB behalen. Seng kompakt Gréisst an Onbedenklechkeet mat Standard Fabrikatioun Prozesser maachen et gëeegent fir Mass Produktioun.
Den Dr Gao bemierkt: "Dës Innovatioun verbessert net nëmmen d'Effizienz vun terahertz Kommunikatiounssystemer, mee mécht och de Wee fir méi mächteg an zouverléisseg High-Speed-Wireless Netzwierker."
Déi potenziell Uwendunge vun dëser Technologie verlängeren iwwer Kommunikatiounssystemer. Duerch d'Verbesserung vun der Spektrumnutzung kann de Multiplexer Fortschrëtter a Felder wéi Radar, Imaging an Internet of Things féieren. "Bannt engem Jorzéngt erwaarden mir datt dës Terahertz Technologien wäit iwwer verschidden Industrien ugeholl an integréiert ginn", sot de Professer Withayachumnankul.
De Multiplexer kann och nahtlos integréiert ginn mat fréiere Beamforming-Geräter entwéckelt vum Team, wat fortgeschratt Kommunikatiounsfunktionalitéiten op enger vereenegt Plattform erméiglecht. Dës Kompatibilitéit beliicht d'Vielsäitegkeet an d'Skalierbarkeet vun der effektiver mëttel gekleeter dielektrescher Welleguide Plattform.
D'Fuerschungsresultater vum Team goufen am Journal Laser & Photonic Reviews publizéiert, betount hir Bedeitung beim Fortschrëtt vun der photonescher Terahertz Technologie. Professer Fujita bemierkt: "Duerch kritesch technesch Barrièren ze iwwerwannen, gëtt dës Innovatioun erwaart Interessi a Fuerschungsaktivitéit am Feld ze stimuléieren."
D'Fuerscher erwaarden datt hir Aarbecht nei Uwendungen a weider technologesch Verbesserungen an de kommende Joeren inspiréiere wäert, wat schlussendlech zu kommerziellen Prototypen a Produkter féiert.
Dëse Multiplexer stellt e wesentleche Schrëtt no vir fir d'Potenzial vun der Terahertz Kommunikatioun opzemaachen. Et setzt en neie Standard fir integréiert Terahertz-Geräter mat sengen eemolegen Leeschtungsmetriken.
Wéi d'Demande fir High-Speed-, Héich-Kapazitéit Kommunikatiounsnetzwierker weider wuessen, wäerten esou Innovatiounen eng entscheedend Roll spillen fir d'Zukunft vun der drahtlose Technologie ze gestalten.
Post Zäit: Dez-16-2024