Terahertz Multorplexer- ի նոր տեսակը կրկնապատկել է տվյալների հզորությունը եւ զգալիորեն բարելավվել է 6G հաղորդակցությունը աննախադեպ թողունակության եւ տվյալների ցածր կորստի հետ:
Հետազոտողները ներդրել են գերհամայնքային ժապավեն Terahertz Multiplexer, որը կրկնապատկում է տվյալների կարողությունները եւ բերում է հեղափոխական առաջխաղացում 6 գ եւ դրանից դուրս: (Պատկեր աղբյուր, Getty Images)
Հաջորդ սերնդի անլար կապը, որը ներկայացված է Terahertz տեխնոլոգիայի միջոցով, խոստանում է հեղափոխություն կատարել տվյալների փոխանցում:
Այս համակարգերը գործում են Terahertz հաճախականություններում, առաջարկելով անզուգական թողունակություն `ուլտրա-արագ տվյալների փոխանցման եւ հաղորդակցության համար: Այնուամենայնիվ, այս ներուժը լիարժեք գիտակցելու համար անհրաժեշտ է հաղթահարել զգալի տեխնիկական մարտահրավերները, մասնավորապես `մատչելի սպեկտրը կառավարելու եւ արդյունավետ օգտագործման մեջ:
Հիմնադրման առաջխաղացումն անդրադարձել է այս մարտահրավերին. Առաջին ծայրահեղ լայնածավալ ինտեգրված Terahertz բեւեռացումը (DE) բազմապլուխը իրականացվում է Substrate-Free Silicon հարթակում:
Այս նորարարական դիզայնը թիրախավորում է ենթաօրենսդրական ժապավենը (220-330 ԳՀց) եւ նպատակ ունի հաղորդակցությունը վերափոխել 6 գ եւ դրանից դուրս: Սարքը արդյունավետորեն կրկնապատկում է տվյալների հզորությունը `տվյալների ցածր կորստի ցածր մակարդակը պահպանելիս, ճանապարհ հարթելով արդյունավետ եւ հուսալի արագընթաց անլար ցանցերի համար:
Այս հանգրվեի հետեւում գտնվող թիմը ներառում է պրոֆեսոր, Դրոշաբաշխելով Ադելաիդի էլեկտրական եւ մեքենաշինության դպրոցի համալսարան, Դոկտոր Ուեյջի Գաո, այժմ Օսակայի համալսարանի հետդոկտորական հետազոտող եւ պրոֆեսոր Մասայուկի Ֆուջիտա:
Պրոֆեսոր Դայազն Ամփոփումը հայտարարել է. Սարքի կողմից ձեռք բերված հարաբերական թողունակությունը աննախադեպ է ցանկացած հաճախականության միջակայքում, ներկայացնելով ինտեգրված բազմապլուխի զգալի թռիչք:
Բեւեռացման մուլտիպլեքսավորներն անհրաժեշտ են ժամանակակից շփման մեջ, քանի որ դրանք հնարավորություն են տալիս բազմաթիվ ազդանշաններ կիսել նույն հաճախականության խումբը, զգալիորեն բարելավելով ալիքի կարողությունները:
Նոր սարքը դրան հասնում է, օգտագործելով կոնաձեւ ուղղորդական զույգեր եւ անիսոտրոպային արդյունավետ միջին ծածկույթ: Այս բաղադրիչները բարձրացնում են բեւեռացման բուռնը, ինչը հանգեցնում է բարձր բեւեռացման ոչնչացման հարաբերակցության (յուրաքանչյուր) եւ լայն թողունակության թողունակության հիմնական բնութագրերը `արդյունավետ Terahertz հաղորդակցման համակարգերի:
Ի տարբերություն ավանդական նմուշների, որոնք ապավինում են բարդ եւ հաճախականության կախված ասիմետրիկ ալիքով, նոր Multorplexer- ը օգտագործում է անիսոտրոպային ծածկույթ, միայն թեթեւ հաճախականության կախվածությամբ: Այս մոտեցումը լիովին լծում է կոնաձեւ զույգերի կողմից տրամադրված առատ թողունակությունը:
Արդյունքը կոտորակային թողունակությունն է մոտ 40% -ից, միջինից `20 դԲ-ից գերազանցող, եւ մոտավորապես 1 դԲ-ի նվազագույն ներդիրի կորուստ: Այս կատարողականության չափումները շատ գերազանցում են առկա օպտիկական եւ միկրոալիքային ձեւավորումները, որոնք հաճախ տառապում են նեղ թողունակությունից եւ բարձր կորուստից:
Հետազոտական թիմի աշխատանքը ոչ միայն ուժեղացնում է Terahertz համակարգերի արդյունավետությունը, այլեւ հիմք է հանդիսանում անլար կապի մեջ նոր դարաշրջանի համար: Դոկտոր Գաոն նշել է. «Այս նորամուծությունը առանցքային շարժիչ է Թերահերտ հաղորդության ներուժը բացելու մեջ»: Ծրագրերը ներառում են բարձրորակ վիդեո հոսք, ուժեղացված իրականություն եւ հաջորդ սերնդի բջջային ցանցեր, ինչպիսիք են 6G- ը:
Terahertz- ի բեւեռացման կառավարման ավանդական լուծումներ, ինչպիսիք են ուղղանկյուն մետաղական ալիքային ալիքի վրա հիմնված օրթոգոնալ ռեժիմի փոխարկիչները (OMTS), դիմակայում են զգալի սահմանափակումների: Metal WaveGuides- ի փորձը մեծ հաճախականությամբ աճում է Ohmic կորուստները, եւ դրանց արտադրության գործընթացները բարդ են խիստ երկրաչափական պահանջների պատճառով:
Օպտիկական բեւեռացման մուլտիպլեքսներ, ներառյալ Mach-Zehnder Interferometers- ը կամ ֆոտոնիկ բյուրեղները, առաջարկում են ավելի լավ ինտեգրելիություն եւ ցածր կորուստներ, բայց հաճախ պահանջում են առեւտրի եւ արտադրության բարդության միջեւ առեւտրային միջոցներ:
Ուղղորդված զույգերը լայնորեն օգտագործվում են օպտիկական համակարգերում եւ պահանջում են ուժեղ բեւեռացման բուռն, կոմպակտ չափի եւ բարձր մակարդակի հասնելու համար: Այնուամենայնիվ, դրանք սահմանափակված են նեղ թողունակությամբ եւ զգայունությամբ հանդուրժողություններով:
Նոր Multorplexer- ը համատեղում է կոնաձեւ ուղղորդական զույգերի եւ արդյունավետ միջին ծածկույթի առավելությունները, հաղթահարելով այս սահմանափակումները: Անիսոտրոպային ծածկույթը ցուցաբերում է նշանակալի բուռնություն, ապահովելով բարձր լայն թողունակության համար: Դիզայնի այս սկզբունքը նշում է ավանդական մեթոդներից մեկնելը, ապահովելով Terahertz ինտեգրման մասշտաբային եւ գործնական լուծում:
Մուլտիպլեքսողի փորձարարական վավերացումը հաստատեց դրա բացառիկ կատարումը: Սարքը գործում է արդյունավետորեն 225-330 ԳՀց միջակայքում, հասնելով 37,8% կոտորակային թողունակության 37.8% -ով: Դրա կոմպակտ չափը եւ համատեղելիությունը ստանդարտ արտադրական գործընթացների հետ այն հարմար են դարձնում զանգվածային արտադրության համար:
Դոկտոր Գաոն նկատեց. «Այս նորամուծությունը ոչ միայն ուժեղացնում է Terahertz կապի համակարգերի արդյունավետությունը, այլեւ ճանապարհ է հարթում ավելի հզոր եւ հուսալի արագընթաց անլար ցանցերի համար»:
Այս տեխնոլոգիայի հնարավոր դիմումները տարածվում են հաղորդակցման համակարգերից այն կողմ: Սպեկտրի օգտագործումը բարելավելով, մուլտիպլեքսը կարող է առաջխաղեր վարել այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ռադարը, պատկերումը եւ իրերի ինտերնետը: «Մեկ տասնամյակի ընթացքում մենք ակնկալում ենք, որ այս Terahertz Technologies- ը լայնորեն ընդունվելու եւ ինտեգրվելու է տարբեր ոլորտներում», - հայտարարել է պրոֆեսոր Դայակ ամանամանները:
Մուլտիպլեքսը կարող է նաեւ աննշանորեն ինտեգրվել թիմի կողմից մշակված ավելի վաղ ճառագայթային սարքերի հետ, հնարավորություն տալով միասնական պլատֆորմի վրա հաղորդակցման առաջադեմ գործառույթներ: Այս համատեղելիությունը կարեւորում է արդյունավետ միջնաժամկետ դիէլեկտրիկ Waveguide պլատֆորմի բազմակողմանիությունն ու մասշտաբը:
Թիմի հետազոտական արդյունքները հրապարակվել են լազերային եւ ֆոտոնիկ ակնարկներում, ընդգծելով դրանց նշանակությունը ֆոտոնգիկ Terahertz տեխնոլոգիայի առաջխաղացման գործում: Պրոֆեսոր Ֆուջիտան նշեց. «Գալիք տեխնիկական խոչընդոտները հաղթահարելով, ակնկալվում է, որ այդ նորամուծությունը խթանում է ոլորտում հետաքրքրաշարժ եւ հետազոտական գործունեությունը»:
Հետազոտողները ակնկալում են, որ իրենց աշխատանքը ներշնչելու է նոր դիմումներ եւ առաջիկա տարիներին հետագա տեխնոլոգիական բարելավումներ, ի վերջո `հանգեցնելով առեւտրային նախատիպերի եւ ապրանքների:
Այս մուլտիպլեքսը ներկայացնում է էական քայլ առաջ, Թերահերտցի հաղորդակցության ներուժը բացելու գործում: Այն սահմանում է նոր ստանդարտ, Terahertz- ի ինտեգրված սարքերի համար `իր աննախադեպ կատարողական չափանիշներով:
Որպես արագընթաց, բարձրորակ կապի ցանցերի պահանջարկը շարունակում է աճել, նման նորամուծությունները կարեւոր դեր կխաղան անլար տեխնոլոգիայի ապագայի ձեւավորման գործում:
Փոստի ժամանակը: Dec-16-2024