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Informática

Começam a ser testados receptores para comunicações 6G

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/10/2020

Redes 6G começam a tomar forma com receptores terahertz
O 6G exigirá células de rádio por todos os lados, o que implica em baixo consumo de energia e baixa emissão de campos eletromagnéticos.
[Imagem: IPQ, KIT / Nature Photonics]

6G

As futuras redes sem fio de 6ª geração (6G) consistirão em uma infinidade de pequenas células de rádio que precisarão ser conectadas por links de comunicação de banda muito larga.

Ainda não sabemos exatamente como serão esses equipamentos, que irão superar a tecnologia 5G, mas a transmissão sem fio em frequências terahertz (THz) representa um caminho particularmente atrativo e flexível.

Engenheiros do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, na Alemanha, apostam nessa solução e acabaram de dar uma demonstração de que as possibilidades de um 6G THz não ficam apenas na teoria.

Tobias Harter e seus colegas desenvolveram um novo conceito para receptores terahertz de baixo custo que consistem em um único diodo combinado com uma técnica de processamento de sinais dedicada. Isso representa uma "célula de rádio" minimalista, capaz de operar com um consumo de energia mínimo e baixa emissão de campos eletromagnéticos.

"Em seu núcleo, o receptor consiste em um único diodo, que retifica o sinal terahertz," diz Harter. O diodo é do tipo diodo de barreira Schottky, que oferece uma grande largura de banda e é usado como um detector para recuperar a amplitude do sinal terahertz.

Redes 6G começam a tomar forma com receptores terahertz
O rádio 6G é formado por um único diodo.
[Imagem: Tobias Harter et al. - 10.1038/s41566-020-0675-0]

Retificação

A grande dificuldade para a simplificação da tecnologia é que a decodificação correta dos dados exige o aproveitamento da fase dependente do tempo da onda terahertz, que geralmente é perdida durante a retificação.

Para superar esse problema, Harter usou técnicas de processamento digital de sinais em combinação com uma classe especial de sinais de dados, para os quais a fase pode ser reconstruída a partir da amplitude por meio das chamadas relações de Kramers-Kronig - uma relação matemática entre a parte real e a parte imaginária de um sinal analítico.

Em um experimento de prova de conceito, a equipe demonstrou uma transmissão recorde: uma taxa de dados de 115 Gbit/s e uma frequência portadora de 0,3 THz em uma distância de 110 metros.

Bibliografia:

Artigo: Generalized Kramers-Kronig Receiver for Coherent THz Communications
Autores: Tobias Harter, C. Füllner, J. N. Kemal, S. Ummethala, J. L. Steinmann, M. Brosi, J. L. Hesler, E. Bründermann, A.-S. Müller, W. Freude, Sebastian Randel, Christian Koos
Revista: Nature Photonics
DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0





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