Створено новий терагерцовий чіп-передавач, здатний забезпечити високу швидкість бездротової передачі даних

На міжнародній конференції з твердотільної електроніки (International Solid-State Circuits Conference), яка проходила нещодавно в Сан-Франциско, дослідники з університету Хіросіми (Hiroshima University) продемонстрували створений ними передавач терагерцового діапазону, який забезпечує потужність, яку можна порівняти з потужністю попереднього варіанту, але який більше підходить для його практичного застосування. Це пристрій, що вбудований в цифрову приймально-передавальну апаратуру, може забезпечити швидкість передачі інформації більш ніж в 100 гігабіт на секунду, а працює він на частоті 300 гігагерц.

У піковому режимі передавач забезпечує передачу даних зі швидкістю 105 Гб/с, що в 2100 разів більше пікової швидкості в 50 Мб/с, яка забезпечується стільниковими мережами стандарту LTE. Після успішних випробувань і демонстрації передавач вже може закладатися в нове обладнання, призначене для застосування в областях, де потрібна широка смуга пропускання одночасно з малим часом затримки.

Незважаючи на те, що передавачі терагерцового діапазону, створені іншими дослідницькими групами, демонстрували і більш високі швидкості передачі даних, японці першими використали в своєму виробі стандартні 40-нанометрові CMOS-технології. А це, в свою чергу, означає, що новий передавач, розмір чіпа якого дорівнює всього 2 на 3 міліметри, може виготовлятися на стандартному обладнанні і мати за рахунок цього більш низьку вартість.

До слова про вартість. На створення дослідного зразка нового терагерцового передавача було витрачено в цілому близько 10 тисяч доларів. І це, повірте, зовсім небагато в порівнянні з витратами на створення інших аналогічних пристроїв.

Терагерцеві хвилі мають меншу довжину і більш високу частоту відповідно, ніж хвилі мікрохвильового діапазону, що використовується сучасними смартфонами і комп'ютерами. Наприклад, системи Wi-Fi, що працюють на частоті 2.4 ГГц, випускають хвилі з періодом 12 сантиметрів. Хвилі терагерцового діапазону мають довжину менше міліметра, а їх частота починається зі 100 ГГц. Більш висока частота, в свою чергу, відкриває більше можливостей для високошвидкісної передачі даних. Однак, є і зворотна сторона медалі, більш високочастотні хвилі мають меншу проникаючу здатність і вони можуть використовуватися максимально ефективно тільки в обмеженому колі областей застосування, наприклад, в супутникового зв'язку і для організації зв'язку між базовими станціями стільникових мереж.

І на завершення слід зазначити, що до складу наукової групи входять вчені, також входять до складу групи, що займається розробкою стандарту IEEE 802.15, нового стандарту для комунікаційних пристроїв, що працюють в діапазоні 300 ГГц.