Zamislite budućnost u kojoj internet konekcije nisu samo izuzetno brze, već i izuzetno pouzdane, čak i u prenatrpanim prostorima. Ova vizija se brzo približava stvarnosti zahvaljujući novim istraživanjima u oblasti teraherc komunikacionih tehnologija.

Ove inovacije su postavljene da transformišu bežičnu komunikaciju, posebno kako tehnologija napreduje ka sledećoj generaciji mreža, 6G.

U istraživanju razvijen je silicijumski topološki čip za formiranje zraka.

Topološki se odnosi na fizičke karakteristike silicijuma koje pomažu u usmeravanju teraherc talasa, dok formiranje zraka označava svrhu čipa: formiranje teraherc talasa u usmerene snopove.

Teraherc frekvencije su ključne za 6G, koje telekomunikacione kompanije planiraju da uvedu oko 2030. godine. Radiofrekventni spektar koji koriste trenutne bežične mreže postaje sve zagušeniji.

Teraherc talasi nude rešenje koristeći relativno neokupirani deo elektromagnetnog spektra između mikrotalasa i infracrvenog zračenja. Ove više frekvencije mogu prenositi ogromne količine podataka, što ih čini idealnim za aplikacije budućnosti koje zahtevaju velike količine podataka.

Čip uzima teraherc signal iz jednog izvora i deli ga na 54 manja signala, koji se zatim vode kroz 184 mala kanala sa 134 oštra skretanja. Svaki snop može prenositi i primati podatke brzinom od 40 do 72 gigabita u sekundi, što je mnogo puta brže od današnjih 5G mreža.

Uz pomoć veštačke inteligencije, dizajniran je čip sa specifičnim mikroskopskim uzorkom u obliku saća kako bi formirali kanale za teraherc talase. Niz kanala šalje snažne, fokusirane snopove koji pokrivaju svih 360 stepeni oko čipa.

Ovo omogućava telefonu ili drugom bežičnom uređaju, bilo gde u blizini Wi-Fi rutera ili drugog komunikacionog uređaja koji koristi ovaj čip, da prima signal velike brzine. Demonstracija je obuhvatala tako što je uz pomoć čipa ulazni signal sa video strima u HD rezoluciji podeljen na četiri izlazna snopa.

Usmerivači snopa u bežičnim mrežama

Teraherc talasi imaju kraći domet u poređenju sa signalima niže frekvencije koji se koriste u 4G i 5G mrežama. Teraherc usmerivači snopa rešavaju ovaj problem preciznim usmeravanjem visokofrekventnih signala kako bi osigurali da oni stignu do odredišta bez gubitka ili degradacije.

Usmerivači snopa su ključni za sledeću generaciju bežične komunikacije. Za razliku od tradicionalnih antena koje nasumično emituju signale, usmerivači snopa fokusiraju signale u određenim pravcima, povećavajući efikasnost i pouzdanost. Naš čip osigurava da ti snopovi obezbede pokrivenost u svim pravcima.

Ovaj fokusirani pristup ne samo da produžava domet signala, već i poboljšava njegov kvalitet, čak i na većim udaljenostima. Usmerivači snopa verovatno će biti ključni u održavanju stabilnih veza smanjenjem smetnji, kako svet bude dodavao milijarde povezanih uređaja.

Budućnost sa terahercnim usmeravanjem snopa

Potencijalni uticaj čipova za usmeravanje terahercnog snopa na svakodnevni život je ogroman. Na primer, ovi čipovi mogli bi omogućiti preuzimanje 4K ultra visoko-definicijskih filmova za samo nekoliko sekundi, u poređenju sa 11 minuta preko današnjeg Wi-Fi-ja, ili podržati imerzivna iskustva u virtuelnoj i proširenoj stvarnosti bez ikakvog kašnjenja.

Pored zabave, mogli bi učiniti hologramsku komunikaciju u realnom vremenu stvarnošću, gde bi se ljudi pojavljivali kao živopisni hologrami. Pametni gradovi bi mogli koristiti ovu tehnologiju za neprimetno koordinisanje saobraćajnih sistema i hitnih intervencija, dok bi zdravstvo moglo imati koristi od daljinskih operacija u kojima lekari kontrolišu robotske instrumente na daljinu.

Čip za terahercno usmeravanje snopa predstavlja značajan korak napred ka bržoj i pouzdanijoj bežičnoj komunikaciji, prevazilazeći izazove prenosa visokofrekventnih signala.