Компактный чип для беспроводной связи передал данные со скоростью 640 Гбит/с

Набор микросхем, разработанных на основе существующих технологий производства, обеспечил скорость на порядок выше, чем у систем 5G.

Японские инженеры разработали КМОП-чип приемопередатчика D-диапазона, который передал данные с максимальной скоростью передачи данных 640 Гбит/с. Это рекорд для беспроводного устройства, реализованного на интегральных схемах. Технология подходит для недорогого производства компонентов для связи следующего поколения.

Инженеры разработали набор микросхем приемопередатчика D-диапазона (114–170 ГГц), охватывающий полосу пропускания сигнальной цепи 56 ГГц. Приемопередатчик с размером микросхемы передатчика 1,87 мм x 3,30 мм и приемника — 1,65 мм x 2,60 мм. Для достижения высокой скорости инженеры использовали компактные усилители мощности, преобразователи и умножители частот.

Строение микросхем приемника и передатчика. Изображение: Tokyo Tech

Чтобы оценить беспроводную передачу, инженеры установили чипсет на плату и подключили его к внешней антенне с коэффициентом усиления 25 дБи. При тестировании с модулированным сигналом со скоростью передачи символов 40 Гбод и модуляцией 32QAM на расстоянии 36 см система достигла скорости передачи 200 Гбит/с с высокой точностью модуляции, с частотой битовых ошибок менее 0,001. Кроме того, используя модуляцию 16QAM и антенну с высоким коэффициентом усиления исследователи достигли скорости 120 Гбит/с на расстоянии 15 м.

Производительность чипсета с несколькими входами и несколькими выходами с четырьмя передатчиками и четырьмя модулями приемника показала еще более высокую скорость. Здесь каждая антенна может обрабатывать собственный поток данных, обеспечивая быструю связь. Используя модуляцию 16QAM, каждый канал достиг скорости 160 Гбит/с. В целом это привело к общей скорости 640 Гбит/с.

Схема эксперимента. Изображение: Tokyo Tech

Текущие высокочастотные системы 5G предлагают скорость до 10 Гбит/с и работают в диапазонах частот от 24 до 47 ГГц. Для следующего поколения систем мобильной связи ученые экспериментируют с более высокими диапазонами частот. Они используют высокую скорость передачи данных, но сигнал подвержен затуханию. Поэтому для широкого внедрения беспроводных систем следующего поколения решающее значение имеют экономически эффективные передатчики и приемники, способные поддерживать уровень сигнала.

Исследователи отмечают, что КМОП-чипы представляют собой относительно недорогую и широко используемую технологию. Поэтому будет легко наладить массовое производство новых чипов.


Читать далее:

«Отвисли челюсти»: «Уэбб» разглядел то, что ученым не удавалось 50 лет

Названа рыба, которая продлевает жизнь

Странный радиосигнал раз в час приходит из космоса: ученые не знают, что это

На обложке: Изображение от rawpixel.com на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Хирурги впервые удалили опухоль позвоночника через глазницу
Наука
Не только в небе: птерозавры ходили бок о бок с динозаврами, выяснили ученые
Наука
Синтезирована молекула, «которая может заменить кремний в микроэлектронике»
Наука
Меньше вспышек, больше бурь: ученые рассказали об активности Солнца в первые месяцы года
Космос
Находка на Кавказе опровергает теории о примитивности неандертальцев
Наука
Астрономы раскрыли тайну магнитаров: эти звезды заполняют Вселенную золотом
Космос
Антидот от 13 ядовитых змей получили из крови донора, которого укусили 856 раз
Наука
Телескоп «Чандра» наблюдал причину «перелома кости» в центре Млечного Пути
Космос
Оптический транзистор разогнали до 240 ГГц: это основа для компьютеров нового поколения
Новости
Google бросает вызов ChatGPT: в поисковике появилась вкладка с ИИ
Новости
Посмотрите, как рождаются планеты: опубликованы самые четкие изображения в истории
Космос
Рыбы в виртуальной реальности обучают роботов двигаться косяками
Новости
У мертвой звезды нашли самую холодную из известных планет
Космос
После обновления ChatGPT стал подхалимом: OpenAI объяснила, что случилось
Новости
«Википедия» внедрит ИИ: это будет работать и что станет с редакторами
Новости
Поднимет и авианосец: для реактора ИТЭР сделали мощнейший магнит в мире
Наука
Посмотрите на маневренный дрон с крыльями, как у белки-летяги
Новости
Недалеко от Земли нашли странную группу молодых звезд, стремящихся разлететься в разные стороны
Космос
Летучие мыши учатся подслушивать за сексом лягушек, чтобы выбрать добычу
Наука
В МФТИ разработана технология для создания долговечной памяти электронных устройств
Наука