Rohde & Schwarz在2024年歐洲微波周（EuMW 2024）上展示基於光子學的6G超穩定可調太赫茲系統
前言：
Rohde & Schwarz在2024年歐洲微波周（EuMW 2024）上展示了基於光子太赫茲通信鏈路的6G無線資料傳輸系統概念驗證，以此展現其對下一代無線技術最先進研究的貢獻。該系統是在6G-ADLANTIK專案中開發的超穩定、可調太赫茲系統，基於頻率梳技術，能夠支援超過500 GHz的載波頻率。
圖：基於頻率梳技術的超穩定、可調太赫茲系統。（圖片來源：TOPTICA Photonics AG）
在通往6G的道路上，創造提供高品質信號並覆蓋盡可能寬頻率範圍的太赫茲（THz）傳輸源至關重要。將光學技術與電子技術相結合是未來實現這一目標的一種可能方式。在2024年歐洲微波周（EuMW 2024）上，Rohde & Schwarz展示了公司在6G-ADLANTIK項目中的最先進太赫茲研究貢獻。該專案專注于開發基於光子學和電子集成的太赫茲頻率範圍元件。這些尚未開發的太赫茲元件可以用於創新測量和更快的資料傳輸。這些組件不僅將在6G通信中找到應用，還將在傳感和成像領域發揮作用。6G-ADLANTIK專案由德國聯邦教育和研究部（BMBF）資助，並由Rohde & Schwarz協調，彙集了TOPTICA Photonics AG、Fraunhofer-Institut HHI、Microwave Photonics GmbH、柏林工業大學和Spinner GmbH等合作夥伴。
基於光子學的6G用超穩定可調太赫茲系統
概念驗證展示了一個基於光子太赫茲混頻器的6G無線資料傳輸用超穩定、可調太赫茲系統，該系統利用頻率梳技術實現了太赫茲信號的生成。在這種方法中，光電二極體通過光混合過程高效地將源自略有不同光學頻率的鐳射的光學拍頻信號轉換為電信號。圍繞光混頻器的天線結構將振盪的光電流轉換為太赫茲波。由此產生的信號可以進行調製和解調以用於6G無線通訊，並且可以在廣泛的頻率範圍內輕鬆調節。所展示的系統還可以擴展到使用相干接收的太赫茲信號進行元件表徵。該專案的工作範圍還包括太赫茲波導架構的模擬與設計以及超低相位雜訊光參考振盪器的開發。
系統的超低相位雜訊是由TOPTICA鐳射引擎中的梳鎖光學頻率合成器（OFS）實現的。Rohde & Schwarz的高端儀器也是設置的一部分：R&S SFI100A寬頻IF向量信號發生器以16 GS/s的取樣速率創建用於光學調製器的基礎信號。R&S SMA100B射頻和微波信號發生器為TOPTICA OFS系統生成穩定的參考時鐘信號。R&S RTP示波器在光導連續波（cw）太赫茲接收器（Rx）之後以40 GS/s的取樣速率採集基礎信號，以便進一步處理和解調300 GHz載頻信號，這將在EuMW 2024上展示。
6G及未來的頻段需求
6G將開啟工業、醫療技術和日常生活中的新應用場景。諸如元宇宙和擴展現實（XR）之類的應用將帶來新的延遲和資料傳輸速率要求，這是現有通信系統無法滿足的。雖然國際電信聯盟世界無線電通信大會2023（WRC23）確定了FR3頻譜（7.125 - 24 GHz）的新頻段供2030年首次商用6G網路使用，但最終要實現虛擬實境（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）應用的全部潛力，亞太赫茲頻段至300 GHz將是不可或缺的。
Rohde & Schwarz將在巴黎凡爾賽門展覽中心的401L展位上展示其基於光子學的6G太赫茲系統概念驗證及其廣泛的射頻和微波測試解決方案，時間為2024年9月24日至26日。
此外，Rohde & Schwarz將於2024年9月22日在歐洲微波會議（EuMC）上共同主辦為期一天的工作坊，主題為“射頻應用的光子技術”，涵蓋光子RF技術的不同方面，如成熟度、性能和成本及其與現有解決方案競爭的潛力。
有關Rohde & Schwarz針對6G研究和太赫茲通信的測試和測量解決方案的更多資訊，請訪問www.rohdeschwarz.com
