Создан новый терагерцовый чип-передатчик, способный обеспечить высокую скорость беспроводной передачи данных - «Наука и технологии»

На международной конференции по твердотельной электронике (International Solid-State Circuits Conference), которая проходила недавно в Сан-Франциско, исследователи из университета Хиросимы (Hiroshima University) продемонстрировали созданный ими передатчик терагерцового диапазона, который обеспечивает мощность, сопоставимую с мощностью предыдущего варианта, но который более подходит для его практического применения. Это устройство, встроенное в цифровую приемно-передающую аппаратуру, может обеспечить скорость передачи информации более чем в 100 гигабит в секунду, а работает оно на частоте 300 гигагерц.

В пиковом режиме передатчик обеспечивает передачу данных со скоростью 105 Гб/с, что в 2100 раз больше пиковой скорости в 50 Мб/с, обеспечиваемой сотовыми сетями стандарта LTE. После успешных испытаний и демонстрации передатчик уже может закладываться в новое оборудование, предназначенное для применения в областях, где требуется широкая полоса пропускания одновременно с малым временем задержек.

Несмотря на то, что передатчики терагерцового диапазона, созданные другими исследовательскими группами, демонстрировали и более высокие скорости передачи данных, японцы первыми использовали в своем изделии стандартные 40-нанометровые CMOS-технологии. А это, в свою очередь, означает, что новый передатчик, размер чипа которого равен всего 2 на 3 миллиметра, может изготавливаться на стандартном оборудовании и иметь за счет этого более низкую стоимость.

К слову о стоимости. На создание опытного образца нового терагерцового передатчика было затрачено в общей сложности около 10 тысяч долларов. И это, поверьте, совсем немного по сравнению с затратами на создание других аналогичных устройств.

Терагерцовые волны имеют меньшую длину и более высокую частоту соответственно, нежели волны микроволнового диапазона, используемого современными смартфонами и компьютерами. К примеру, системы Wi-Fi, работающие на частоте 2.4 ГГц, испускают волны с периодом 12 сантиметров. Волны терагерцового диапазона имеют длину менее миллиметра, а их частота начинается со 100 ГГц. Более высокая частота, в свою очередь, открывает больше возможностей для высокоскоростной передачи данных. Однако, есть и обратная сторона медали, более высокочастотные волны обладают меньшей проникающей способностью и они могут использоваться максимально эффективно только в ограниченном круге областей применения, к примеру, в спутниковой связи и для организации связи между базовыми станциями сотовых сетей.

И в заключении следует отметить, что в состав научной группы входят ученые, также входящие в состав группы, занимающейся разработкой стандарта IEEE 802.15, нового стандарта для коммуникационных устройств, работающих в диапазоне 300 ГГц.