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
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука
Инженеры создали мягкого робота, который управляется лазерными лучами
Новости
В Apple усомнились в способности существующих моделей ИИ рассуждать
Новости
В IBM назвали сроки создания первого масштабного квантового компьютера
Новости
Посмотрите с орбиты Марса на гигантский вулкан, возвышающийся над облаками
Космос
В России приняли закон о создании единого национального мессенджера
Новости
Ученые выяснили, почему у летучих мышей «долгожителей» не бывает рака
Наука
Открыт прием заявок на премию «Промышленная робототехника»
Иннополис
Геофизик записал альбом из «музыки» сейсмических волн месторождения нефти
Новости
В желудке зауропода нашли остатки пищи: травоядный гигант глотал растения целиком
Наука