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通过太赫兹多路复用器进行数据传输

来源:激光制造网

  发布:Nick

关键词:太赫兹多路复用器 太赫兹波 激光 激光技术

2017-08-29

 有一种可用于多路复用数据的方法 —— 通过语音或数据通信系统的单个通道发送多个信号的能力进行太赫兹波和高频辐射可以实现次世代超高带宽无线网络的开发。
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从新多路复用器发射的太赫兹波的数值模拟。 由Mittleman实验室/布朗大学提供。

布朗大学的研究人员报告说,通过太赫兹多路复用器以每秒50GB的汇总数据速率传输两个实时视频信号, 这是当今最快的蜂窝网络的最佳数据速率的100倍。
布朗工程学院教授丹尼尔·米特曼(Daniel Mittleman)说:“我们证明了我们可以以非常高的速度和非常低的误码率在太赫兹波上传输单独的数据流。 这是第一次使用实际数据来表征太赫兹复用系统,我们的研究结果表明,我们的方法在未来的太赫兹无线网络中是可行的。“
当前的语音和数据网络使用微波无线传输信号,但数据传输的需求的扩大正迅速成为微波网络难以处理的问题。 太赫波具有比微波更高的频率,因此具有更大的携带数据的容量, 然而,科学家们只是刚刚开始试验太赫兹频率,并且许多基本的太赫兹通信所需的组件还尚未被开发出来。
用于复用和解复用的系统(也称为多路复用/解复用)允许一条电缆携带多个电视频道或数百个用户来接入无线Wi-Fi网络。 Mittleman和他的同事们开发的多路复用/多路复用方法使用两个彼此平行放置形成波导的金属板, 其中一个板有一个狭缝切入, 当太赫兹波穿过波导时,一些辐射从狭缝中泄漏出来。 辐射束泄漏的角度取决于波的频率。
Mittleman说:“我们可以将几个不同的频率(每个都携带一个数据流)放入波导中,并且它们彼此之间不会相互干扰,因为它们是不同的频率,这就是多路复用。 这些频率中的每一个以不同的角度从狭缝中泄漏出来,以分离数据流,这就是解复用。“
由于太赫兹波特有的属性,太赫兹通信网络中的信号将作为定向波束传播,而不是像现有无线系统中的全方向广播。 传播角度和频率之间的这种方向关系是在太赫兹系统中启用复用/解复用的关键,特定位置的用户将以特定频率进行通信。
研究人员在法国里尔的法国科学研究中心的微电子与纳米技术研究所与Guillaume Ducournau合作,将两个高分辨率电视广播编码到两个不同频率的太赫兹波:264.7 GHz和322.5 GHz。 然后,它们将两个频率一起发射到多路复用器系统中,其中设置有电视接收器,用于在从设备出来时检测信号。 当研究人员将接收机对准发射264.7 GHz波的角度时,他们看到了第一个通道。 当他们对准322.5 GHz时,他们看到了第二个。
进一步的实验表明,这种零误差的太赫兹波传输速度高达10BG/秒,远非现在的标准Wi-Fi速度能及。
除了展示该设备的工作外,Mittleman还表示,研究发现了一些关于太赫兹波传输数据的令人惊奇的细节。 当将太赫兹波调制以对数据进行编码时,主波伴随着边带频率,该边带频率也必须由接收机检测以传输所有数据。 研究表明,检测器相对于边带的角度对于保持低的误码率很重要。
研究人员计划继续开发这种和其他太赫兹组件。 Mittleman最近收到FCC许可证,可在布朗大学校园进行太赫兹频率的室外测试。

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