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
Китай представил новый лунный скафандр и запустил конкурс на его название
Космос
Уникальное хранилище энергии построят в Европе: как оно будет работать
Новости
Эта механическая рука может ползать отдельно от робота
Технологии
Xiaomi выпустила мощный Power Bank 25000 на 212 Вт
Новости
Представлены первые данные об образцах грунта с обратной стороны Луны
Космос
Посмотрите, как мощный ураган накрывает землю из космоса
Космос
Создан протокол для квантового обмена данными между ИИ и облаком
Новости
Это библейское дерево вырастили из 1000-летнего семени: как оно удивило ученых
Наука
Найдена «кнопка», которая ставит на паузу развитие эмбриона человека
Наука
«Уэбб» наблюдал неизвестную фазу эволюции галактик, полагают ученые
Космос
Роботы научились проходить проверку reCAPTCHAv2: эта защита больше не работает
Новости
Зубную пасту превратили в съедобный транзистор для оценки здоровья
Наука
Бывшая структура «Яндекса» открыла первый ИИ-кластер во Франции на базе Nvidia
Новости
Самый мощный радиотелескоп мира станет еще чувствительнее: что готовит Китай
Наука
«Хаббл» увидел, как поток плазмы из черной дыры «взрывает» звезды на своем пути
Наука
Разработан биоробот, которым управляют настоящие нейроны
Наука
Посмотрите на длинноногого кальмара, который бредет по дну Тихого океана
Наука
Инженеры разработали «ручку» для письма отдельными атомами
Наука
Создана самая подробная инфракрасную карта Галактики: на ней 1,5 млрд объектов
Космос
Вымирание мамонтов связали с аллергией на пыльцу
Наука