Компания 2TEST, официальный партнер в России и странах СНГ ведущего мирового производителя контрольно-измерительного оборудования Tektronix, рассказала, как приборы Tektronix способствуют созданию следующего поколения сверхширокополосных беспроводных каналов связи.
На сегодняшний день международные исследователи впервые добились передачи двух видеосигналов в реальном времени через терагерцовый мультиплексор с суммарной скоростью передачи данных 50 гигабит в секунду, что примерно в 100 раз быстрее, чем через сотовые сети.
Спрос на скорости беспроводной передачи данных растет, а мощности сверхвысокочастотных сигналов уже недостаточно, поэтому ведется поиск способов использования более высокочастотных терагерцовых волн, которые имеют большую емкость для передачи данных.
Одной из ведущих исследовательских команд в этой области является международное сотрудничество между Университетом Брауна, Институтом микроэлектроники и нанотехнологии и Университетом Лилля во Франции. Исследования данной команды уже показали, что оптоволоконная и радио технологии могут быть заменены фотонными ТГц-схемами для достижения высокой скорости передачи данных.
Однако для жизнеспособности любой системы требуется мультиплексирование и демультиплексирование сигналов. Используя волноводную систему, включающую две металлические пластины, исследователи закодировали две телевизионные передачи в высоком разрешении на терагерцовых волнах двух различных частот: 264.7 ГГц и 322.5 ГГц. Затем они отправили обе частоты в мультиплексор с телевизионного приемника, настроенного на обнаружение сигналов по мере их выхода из устройства. Дальнейшие эксперименты показали, что эта система могла обеспечить скорость передачи данных до 50 Гбит/с с низким коэффициентом ошибок.
Роль измерительного оборудования
Для проведения экспериментов по демонстрации работающей QPSK-модуляции оптический сигнал модулируется с помощью интерферометр Маха-Цендера перед процессом фотомикса, генерирующим двойные ТГц-сигналы. Два генератора сигналов произвольной формы Tektronix серии AWG70000, поставляемые в России компанией 2TEST, были использованы для создания двух систем без возврата к нулю (БВН) информационных синфазных сигналов и потоков квадратурных данных.
Генератор сигналов произвольной формы Tektronix AWG70000
Для обнаружения двойной частоты ТГц-сигнал был преобразован в гармоническом смесителе Шоттки до 40 ГГц. Выход был усилен и обнаружен осциллографом Tektronix DPO70000SX 70 ГГц.
Производительный осциллограф Tektronix DPO70000SX
Два QPSK модулированных сигнала, соответствующих преобразованным ТГц-каналам, были в дальнейшем проанализированы для восстановления модулированных данных и соответствующих констелляционных диаграмм.
Демонстрация показала, что терагерцовые системы мультиплексирования могут быть использованы для передачи фактических данных, не оказывая влияния на соседние каналы. С помощью оборудования Tektronix исследователи смогли полностью протестировать и охарактеризовать систему, и результаты показали, что такой подход в будущем может привести к коммерческому использованию терагерцовых беспроводных сетей.
Сокращение использования оптоволоконной и радио технологий с применением фотонных ТГц-схем для достижения высокой скорости передачи данных — инновационная область и еще один пример того, как испытания и измерения способствуют новым открытиям.
Передовые инструменты и методы тестирования необходимы сегодня для создания и тестирования параметров сигналов на 100G, 400G и за пределами данных скоростей. Компания 2TEST предлагает широкий ассортимент контрольно-измерительных решений, в числе которых используемые в новаторской научно-исследовательской работе.
