通過太赫茲多路復用器進行數據傳輸

來源:激光制造網    關鍵詞:太赫茲多路復用器, 太赫茲波, 激光, 激光技術,    發布時間:2017-08-29

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 有一種可用于多路復用數據的方法 —— 通過語音或數據通信系統的單個通道發送多個信號的能力進行太赫茲波和高頻輻射可以實現次世代超高帶寬無線網絡的開發。
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從新多路復用器發射的太赫茲波的數值模擬。 由Mittleman實驗室/布朗大學提供。

布朗大學的研究人員報告說,通過太赫茲多路復用器以每秒50GB的匯總數據速率傳輸兩個實時視頻信號, 這是當今最快的蜂窩網絡的最佳數據速率的100倍。
布朗工程學院教授丹尼爾·米特曼(Daniel Mittleman)說:“我們證明了我們可以以非常高的速度和非常低的誤碼率在太赫茲波上傳輸單獨的數據流。 這是第一次使用實際數據來表征太赫茲復用系統,我們的研究結果表明,我們的方法在未來的太赫茲無線網絡中是可行的。“
當前的語音和數據網絡使用微波無線傳輸信號,但數據傳輸的需求的擴大正迅速成為微波網絡難以處理的問題。 太赫波具有比微波更高的頻率,因此具有更大的攜帶數據的容量, 然而,科學家們只是剛剛開始試驗太赫茲頻率,并且許多基本的太赫茲通信所需的組件還尚未被開發出來。
用于復用和解復用的系統(也稱為多路復用/解復用)允許一條電纜攜帶多個電視頻道或數百個用戶來接入無線Wi-Fi網絡。 Mittleman和他的同事們開發的多路復用/多路復用方法使用兩個彼此平行放置形成波導的金屬板, 其中一個板有一個狹縫切入, 當太赫茲波穿過波導時,一些輻射從狹縫中泄漏出來。 輻射束泄漏的角度取決于波的頻率。
Mittleman說:“我們可以將幾個不同的頻率(每個都攜帶一個數據流)放入波導中,并且它們彼此之間不會相互干擾,因為它們是不同的頻率,這就是多路復用。 這些頻率中的每一個以不同的角度從狹縫中泄漏出來,以分離數據流,這就是解復用。“
由于太赫茲波特有的屬性,太赫茲通信網絡中的信號將作為定向波束傳播,而不是像現有無線系統中的全方向廣播。 傳播角度和頻率之間的這種方向關系是在太赫茲系統中啟用復用/解復用的關鍵,特定位置的用戶將以特定頻率進行通信。
研究人員在法國里爾的法國科學研究中心的微電子與納米技術研究所與Guillaume Ducournau合作,將兩個高分辨率電視廣播編碼到兩個不同頻率的太赫茲波:264.7 GHz和322.5 GHz。 然后,它們將兩個頻率一起發射到多路復用器系統中,其中設置有電視接收器,用于在從設備出來時檢測信號。 當研究人員將接收機對準發射264.7 GHz波的角度時,他們看到了第一個通道。 當他們對準322.5 GHz時,他們看到了第二個。
進一步的實驗表明,這種零誤差的太赫茲波傳輸速度高達10BG/秒,遠非現在的標準Wi-Fi速度能及。
除了展示該設備的工作外,Mittleman還表示,研究發現了一些關于太赫茲波傳輸數據的令人驚奇的細節。 當將太赫茲波調制以對數據進行編碼時,主波伴隨著邊帶頻率,該邊帶頻率也必須由接收機檢測以傳輸所有數據。 研究表明,檢測器相對于邊帶的角度對于保持低的誤碼率很重要。
研究人員計劃繼續開發這種和其他太赫茲組件。 Mittleman最近收到FCC許可證,可在布朗大學校園進行太赫茲頻率的室外測試。
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