未来的第6代无线网络(6G)将由大量需要通过宽带通信连接的小型无线电单元组成。在这种情况下，杏耀主管THz频率的无线传输是一种特别有吸引力和灵活的解决方案。卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员现在开发了一种低成本太赫兹接收器的新概念，这种接收器由单个二极管与专用信号处理技术相结合。在一个概念验证实验中，该团队演示了在110米的距离上以115 Gbit/s的数据速率和0.3 THz的载波频率传输。研究结果发表在《自然光子学》(DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0)上。

 

5G之后将是6G:第6代移动通信有望实现更高的数据速率、更短的延迟，以及终端设备密度的大幅增加， 杏耀手机挂机软件介绍 ，同时利用人工智能(AI)来控制物联网时代的设备或自动车辆。“为了同时为尽可能多的用户提供服务，并以最快的速度传输数据，未来的无线网络将由大量的小型无线电单元组成，”Christian Koos教授解释说，他和他的同事Sebastian Randel教授一起在KIT研究6G技术。在这些无线单元中，距离很短，这样就可以以最小的能量消耗和低电磁发射传输高数据率。相关的基站将是紧凑的，可以很容易地安装在建筑立面或路灯上。

 

为了形成一个强大而灵活的网络，这些基站需要通过高速无线连接，提供每秒数十甚至数百千兆(Gbit/s)的数据速率。这可以通过太赫兹载波来实现，它占据了微波和红外光波之间的频率范围。然而，太赫兹接收器仍然是相当复杂和昂贵的，经常代表了整个链路的带宽瓶颈。在与位于美国夏洛茨维尔的弗吉尼亚二极管(VDI)的合作下，KIT的光电子和量子电子学研究所(IPQ)、微结构技术研究所(IMT)和光束物理与技术研究所(IBPT)的研究人员已经演示了一种特别简单、廉价的太赫兹信号接收器。这个概念在《自然光子学》中提出。

 

“接收器的核心是一个二极管，用来整流太赫兹信号，”托拜厄斯·哈特博士说，他和同事克里斯托弗·福尔纳在他的博士论文框架中完成了这个演示。该二极管是一个所谓的肖特基势垒二极管，它提供了很大的带宽，并被用作包络检波器，以恢复太赫兹信号的振幅。然而，数据的正确解码还需要太赫兹波的时变相位，这种相位通常在整流过程中丢失。为了克服这个问题，研究人员将数字信号处理技术与一种特殊的数据信号相结合，通过所谓的Kramers-Kronig关系，可以从振幅重建相位。Kramers-Kronig关系描述了解析信号实部和虚部之间的数学关系。利用他们的接收器概念，科学家们在0.3 THz的载波频率下，在110米的距离上实现了115 Gbit/s的传输速率。“在超过100米的无线太赫兹传输中，这是迄今为止所演示的最高数据传输速率，杏耀注册”Fullner说。太赫兹接收器由KIT开发出来，因为它的技术简单，并使它自己的成本效益的大规模生产。