Sự tiến hóa của 6G và nhu cầu về vi sóng ảnh chụp

Nhu cầu không ngừng cho mức dữ liệu cao hơn, độ chậm siêu độ, và kết nối khổng lồ là lái sự phát triển của mạng không dây không dây 6G. Trong khi 5G đưa ra các dải sóng âm thanh, 6G nhắm vào việc hoạt động ở tần số siêu âm và terahertz (100 GHz đến 1 THz), nơi các thành phần điện tử truyền thống phải đối mặt với các giới hạn vật lý cơ bản. Tại các tần số này, các mạch điện tử bị mất đi bởi các bộ phận phát tán cao, băng thông và năng lượng tiêu dùng giới hạn. Kỹ thuật chụp ảnh hợp nhất với công nghệ điện tử phóng xạ (t) chuyển đổi thành các thiết bị điện tử để chuyển đổi chai bằng cách sử dụng và các thành phần quang học, để tạo ra các thành phần lớn các thành phần, và truyền tín quang phổ biến.

Vi sóng quang học cho phép một số chức năng quan trọng cho 6G: siêu tần số sóng sóng siêu rộng, tổng hợp tần số chính xác, phân phối thấp và chuyển dạng ánh sáng cao. Không giống như giải pháp điện tử, thiết bị điện tử có thể xử lý các tín hiệu với băng tần 100 GHz và hỗ trợ tỷ lệ dữ liệu trong phạm vi terabit-per- giây. Điều này làm cho các lò vi sóng điện tử không chỉ cải thiện sự cải thiện mà còn tạo nền tảng cho phép hình ảnh hệ thống giao tiếp tần số cao hơn trong 6G.

Công nghệ lõi trong Microwave Photonic cho 6G

Mạch điện ảnh gia hợp

Một trong những tiến bộ quan trọng nhất là sự phát triển của các mạch điện quang hợp (PIC) kết hợp nhiều chức năng quang học (như laser, máy điều hòa, bộ lọc, và máy dò bằng một chip riêng lẻ. [FLT: 0] Tôi đã cho thấy các mạch điện ảnh [FLT: 1] giảm đáng kể kích cỡ, trọng lượng, và tiêu thụ năng lượng của hệ thống quang hợp điện tử, làm cho chúng khả năng sử dụng để phát triển thương mại. Các cuộc biểu tình gần đây bằng phương pháp photoic và trong bổ sung phdephis đã cho thấy sự chuyển đổi nhanh chóng của các tín hiệu G100: nguyên tố như: [FT] [FE] và] đang tăng tốc độ: [T] và phương pháp tiên phong]

Name

Các máy ảnh quang học có tín hiệu điện tần số cao là trung tâm của sóng điện tử. Các máy biến đổi [FLT: 1] đã thấy các hệ thống quang học [FLT: 1] được cải tiến đáng kể, với liti niobate (thil- film) và bộ điều chỉnh âm lượng đa hợp đạt được âm lượng vượt quá 300 GHz. Những thiết bị này cho phép chuyển đổi trực tiếp dữ liệu thành tín hiệu quang học ở mức độ cao vài tera bit trên giây mỗi bước hai. Trong vòng 20 [FL: 2] [FL] [FL] [FL: FLM] [FLMMMMMM], trình điều khiển máy biến đổi theo trình điều khiển âm thanh theo trình soạn thảo, 6 chiều cao tốc độ cao của các bước, 600 đa thức.

Comment

Chuyển đổi qua loa - chuyển hướng cho người dùng đặc biệt - trở thành những tín hiệu ngày càng khó khăn ở tần số cao do chùm tia thu hẹp và dây gió. [FLT: 0] chuyển dạng ảnh [FLT: 0] [FLT: 1] sử dụng các dòng thời gian quang học để chuyển hướng ăng ten với độ chính xác và dây buộc chưa từng thấy. Không giống như những người chuyển đổi giai đoạn điện tử bị ảnh áp dụng bởi thao tác băng tần số phụ thuộc, hướng tới tần số cao, thiết yếu cho các tín hiệu băng rộng trong 6G. Tác phẩm gần đây từ Đại học California, Santa Barbara đã chứng minh một công việc chụp ảnh 64 độ cao tại 20 độ cao C.

Bóng tần số quang thể

Theo tần số quang phổ - các đường laser tương đương nhau và đồng bộ hóa qua các trạm phân phối. Bằng cách khóa một bộ phun đến một tài liệu tham khảo ổn định, các mạng có thể duy trì sự kết hợp qua nhiều cây số, cần thiết cho sự truyền tải đa điểm. Các kết nối vi mô (vN N) đặc biệt hứa hẹn; chúng giảm thiểu kích cỡ và năng lượng, với các bộ lọc có khả năng phù hợp với 5 gH. Bằng cách này được phát hiện như thế này [F] các mạng lưới kết nối với mạng kết nối (FT: T].

Những cuộc nghiên cứu quan trọng gần đây

Vào năm 2024, một đội ngũ chung từ phòng thí nghiệm Nokia Bell và trường kỹ thuật của Đan Mạch đã báo cáo một ghi chép 250 đường dây liên kết không dây Gbit/s tại 300 GHz sử dụng một máy phát thanh điện ảnh dựa trên quang học. Hệ thống sử dụng một quang hợp đơn phương- xe phóng xạ kết hợp với một ăng ten, mô phỏng tiềm năng của các đầu chụp ảnh. riêng ra, nó làm nổi bật một bộ phát hiện ra một bộ phát hiện quang học, và một bộ phát hiện ra một hệ thống quang hợp toàn bộ các thiết bị quang học, giảm thiểu chi phí sản xuất.

Một đột phá khác bao gồm biến đổi tương tự âm thanh [FLT: 1]. Tại tần số THz, hệ thống ADC điện tử phải đối mặt với giới hạn ban công và băng thông. Bộ lọc ảnh chụp bằng cách sử dụng chế độ laser có thể đạt được độ giải quyết hiệu quả hơn 10 bit trên 100 bit trên 100 GS/s. Những hệ thống ADC như vậy là quan trọng cho việc xử lý băng tần số cơ bản trong tương lai mà phải xử lý các giới hạn quá lớn.

Trong nghiên cứu song song ] sự kết hợp không dây [FLT: 1] đã phát triển. Khái niệm về “lòng dạ đối với độ phức tạp (FLT: 0] đang phát triển thành“ bộ phận phát quang siêu vi [P-RoF], nơi các tín hiệu quang học có thể được trực tiếp phát xạ từ các dãy ăng ten mà không cần chuyển đổi điện tử. Phương pháp này giảm thiểu sự mất mát và phức tạp, và các thử nghiệm ở Nhật đã chứng minh sự kết hợp với mạng lưới quang học thụ động.

Những thử thách trong việc triển khai

Bất chấp lời hứa, một số rào cản phải được vượt qua trước khi máy điện toán vi sóng trở thành một thành phần tiêu chuẩn của cơ sở hạ tầng 6G.

Hợp nhất với cấu trúc điện tử hiện đại

Các trạm cơ sở hiện tại phụ thuộc vào các mạch điện tử tối ưu cao. Các thành phần quang hợp (như laser, mô- đun), và ảnh điện tử (với hệ thống điều khiển CMOS) cần thiết gói gọn và quản lý nhiệt. [FLT: 0] Sự kết hợp giữa các thành phần ảnh chụp [FLT: 1] đã tiến hành, nhưng đạt được các kết nối giá trị thấp giữa chip quang hợp và RF không còn có kết thúc hoạt động. Lấy thí dụ, kết hợp ánh sáng vào các nhóm nhỏ đòi hỏi độ phân chia nhỏ, tăng giá trị độ dốc.

Sự nhân quả và giới hạn vật chất

Nhiều thiết bị quang hợp cao [FLT: 1) dựa trên vật liệu kỳ lạ như liti niobate, indit phosphide, hay chất lỏng. [FLT: 0] quá trình tạo [FLT: 1] cho những vật liệu này ít trưởng thành hơn silicon CMMMS. Sự đồng bộ, và sự ổn định lâu dài cần cải tiến cho việc nâng cấp hàng loạt. Hơn nữa, khả năng xử lý các máy phát hiện và mô phỏng ở các năng lượng quang học cao cần thiết thiết kế để tránh sự bóp méo không tuyến tính.

Chi phí và năng lượng hiệu quả

Hệ thống quang vi điện có thể đắt hơn so với các bộ phận điện tử của chúng, đặc biệt khi sử dụng bộ phận điện tử rời rạc. Các mạch điện ảnh tích hợp nhằm giảm chi phí cho mỗi chức năng, nhưng tiêu tốn đầu tư cho việc sản xuất điện ảnh là cao. [FLT: 0] Hiệu suất quang [FLT: 1] là một mối quan tâm khác: laser và nhiệt điện áp tiêu thụ điện tử, khả năng hấp thụ hiệu suất trong dữ liệu. Tuy nhiên, nghiên cứu từ Đại học Cambridge cho thấy rằng các máy chiếu quang ở 100 Hz có thể đạt được dưới 10/Pbit, cạnh tranh với thiết kế điện tử.

Những hướng đi trong tương lai và ảnh hưởng tiềm tàng

Nhìn về những năm 2030, người ta dự kiến sẽ mở rộng các đài phát thanh ảnh điện tử (FLT:2) ngoài các trạm cơ sở. Ứng dụng có khả năng bao gồm ảnh [FLT: 1], ), giao tiếp điện tử [FLT:] [FLT: 2] bộ thông tin bộ thông tin bộ lọc [FLT:]] [FLT:] bộ phận xử lý bộ lọc điện tử:] (FLTTTTTTT:3] (đặc biệt là cho vùng xử lý sự thích hợp với bộ lọc nhiệt, ví dụ cho mạng thần kinh [FT: FL:], có thể chuyển đổi trọng lượng của hệ thống [FT] và giảm năng của hệ thống [L:5].

Những cơ thể chuẩn hóa như [FLT: 0] 3GPP và IU-R đang bắt đầu nghiên cứu những điều kiện cho mục IMT-30, và công nghệ điện tử vi sóng được xem là một phần của công cụ máy tạo vật lý (FLT: 1.25), 6G thử nghiệm quang hợp và tần số lọc quang học đầu tiên được mong đợi sẽ được chứng minh bởi dự án Châu Âu [FT:]MIRPE6 [FLT:] [FLT] [FLT].

Một hướng thú vị khác là việc sử dụng quang học đa dạng [FLT: 1] ) trong vi sóng quang học . Bằng cách sử dụng các trạng thái điện tử bị nén và dây rối, có thể tạo các kênh liên lạc an toàn với tính miễn dịch tự nhiên để nghe trộm - một yêu cầu then chốt cho mục tiêu an ninh 6G. Các thí nghiệm ban đầu về quang điện tử đã cho thấy các thế hệ tương quan không giai đoạn trong phòng, gợi ý ứng thực tế trong vòng một thập kỷ.

Kết luận

Vi sóng quang học đứng ở giao lộ quang học và kỹ thuật radio, cung cấp một đường dẫn thuyết phục để đáp ứng mục tiêu 6G cực kỳ hiệu quả. tiến bộ gần đây trong các mạch điện ảnh, bộ điều chỉnh tốc độ cao, tia quang phổ, và các tia quang phổ tần số đã chuyển công nghệ này từ phòng thí nghiệm đến một ứng cử viên nghiêm trọng cho hệ thống thương mại. Trong khi những thử thách trong việc tích hợp, thiết kế, và chi phí vẫn còn tồn tại, tốc độ của sự đổi mới đang tăng tốc độ. với sự liên kết giữa các quang điện tử, điện tử và điện tử, lò vi sóng quang có thể sẽ trở thành đá góc độ cao hơn 20 độ, giúp tăng tốc độ, và tăng tốc độ đáng tin cậy, 6G và 6G.