從新多路復(fù)用器發(fā)射的太赫茲波的數(shù)值模擬。 由Mittleman實(shí)驗(yàn)室/布朗大學(xué)提供。
布朗大學(xué)的研究人員報(bào)告說(shuō),通過(guò)太赫茲多路復(fù)用器以每秒50GB的匯總數(shù)據(jù)速率傳輸兩個(gè)實(shí)時(shí)視頻信號(hào), 這是當(dāng)今最快的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的最佳數(shù)據(jù)速率的100倍。
布朗工程學(xué)院教授丹尼爾·米特曼(Daniel Mittleman)說(shuō):“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(dú)的數(shù)據(jù)流。 這是第一次使用實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)表征太赫茲復(fù)用系統(tǒng),我們的研究結(jié)果表明,我們的方法在未來(lái)的太赫茲無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中是可行的。“
當(dāng)前的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用微波無(wú)線傳輸信號(hào),但數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟮臄U(kuò)大正迅速成為微波網(wǎng)絡(luò)難以處理的問(wèn)題。 太赫波具有比微波更高的頻率,因此具有更大的攜帶數(shù)據(jù)的容量, 然而,科學(xué)家們只是剛剛開(kāi)始試驗(yàn)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(kāi)發(fā)出來(lái)。
用于復(fù)用和解復(fù)用的系統(tǒng)(也稱(chēng)為多路復(fù)用/解復(fù)用)允許一條電纜攜帶多個(gè)電視頻道或數(shù)百個(gè)用戶來(lái)接入無(wú)線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。 Mittleman和他的同事們開(kāi)發(fā)的多路復(fù)用/多路復(fù)用方法使用兩個(gè)彼此平行放置形成波導(dǎo)的金屬板, 其中一個(gè)板有一個(gè)狹縫切入, 當(dāng)太赫茲波穿過(guò)波導(dǎo)時(shí),一些輻射從狹縫中泄漏出來(lái)。 輻射束泄漏的角度取決于波的頻率。
Mittleman說(shuō):“我們可以將幾個(gè)不同的頻率(每個(gè)都攜帶一個(gè)數(shù)據(jù)流)放入波導(dǎo)中,并且它們彼此之間不會(huì)相互干擾,因?yàn)樗鼈兪遣煌念l率,這就是多路復(fù)用。 這些頻率中的每一個(gè)以不同的角度從狹縫中泄漏出來(lái),以分離數(shù)據(jù)流,這就是解復(fù)用。“
由于太赫茲波特有的屬性,太赫茲通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)將作為定向波束傳播,而不是像現(xiàn)有無(wú)線系統(tǒng)中的全方向廣播。 傳播角度和頻率之間的這種方向關(guān)系是在太赫茲系統(tǒng)中啟用復(fù)用/解復(fù)用的關(guān)鍵,特定位置的用戶將以特定頻率進(jìn)行通信。
研究人員在法國(guó)里爾的法國(guó)科學(xué)研究中心的微電子與納米技術(shù)研究所與Guillaume Ducournau合作,將兩個(gè)高分辨率電視廣播編碼到兩個(gè)不同頻率的太赫茲波:264.7 GHz和322.5 GHz。 然后,它們將兩個(gè)頻率一起發(fā)射到多路復(fù)用器系統(tǒng)中,其中設(shè)置有電視接收器,用于在從設(shè)備出來(lái)時(shí)檢測(cè)信號(hào)。 當(dāng)研究人員將接收機(jī)對(duì)準(zhǔn)發(fā)射264.7 GHz波的角度時(shí),他們看到了第一個(gè)通道。 當(dāng)他們對(duì)準(zhǔn)322.5 GHz時(shí),他們看到了第二個(gè)。
進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明,這種零誤差的太赫茲波傳輸速度高達(dá)10BG/秒,遠(yuǎn)非現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi速度能及。
除了展示該設(shè)備的工作外,Mittleman還表示,研究發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于太赫茲波傳輸數(shù)據(jù)的令人驚奇的細(xì)節(jié)。 當(dāng)將太赫茲波調(diào)制以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí),主波伴隨著邊帶頻率,該邊帶頻率也必須由接收機(jī)檢測(cè)以傳輸所有數(shù)據(jù)。 研究表明,檢測(cè)器相對(duì)于邊帶的角度對(duì)于保持低的誤碼率很重要。
研究人員計(jì)劃繼續(xù)開(kāi)發(fā)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(xué)校園進(jìn)行太赫茲頻率的室外測(cè)試。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。