Gli strumenti di Tektronix supportano la prima trasmissione dati che utilizza un multiplexer operante nella banda dei Terahertz

L'oscilloscopio DPO70000SX a 70 GHz e il generatore di segnali arbitrari AWG70000 hanno rivestito un ruolo di primo piano nell'esperimento condotto da un team di ricerca internazionale che ha dimostrato la possibilità di trasferire dati in modalità wireless a 50Gb/s

 

BEAVERTON, Ore. 3 Gennaio, 2018 – Tektronix, azienda di riferimento a livello mondiale nel settore delle soluzioni di misura, ha reso noto che i propri strumenti hanno rivestito un ruolo di primo piano negli esperimenti che potrebbe un giorno consentire la comunicazione wireless in banda ultra-larga. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications, un team di ricerca internazionale ha riferito di aver effettuato la prima trasmissione di due segnali video in tempo reale sfruttando un multiplexer operante nel range dei TeraHertz (THz) a una velocità di trasmissione dati aggregata di 50 Gigabit/s, circa 100 maggiore rispetto a quella delle reti cellulari.

A causa della richiesta di capacità e velocità di trasmissione dati superiore a quella che i segnali a microonde sono in grado di trasportare, questa ricerca si è posta l'obbiettivo di utilizzare onde a frequenza più alta (dell'ordine appunto dei THz) che garantiscono una maggiore capacità di trasporto dati.  Uno dei team leader in questo ricerca è sorto dalla collaborazione tra la Brown University e l'Institut d'Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN), CNRS/Università di Lille, in Francia.

In precedenza il team in questione ha dimostrato che iI mondo delle fibre ottiche e quello radio possono essere collegati, utilizzando circuiti basati sulla fotonica e operanti nella banda dei THz, per ottenere velocità dati più elevate. In ogni caso, per rendere possibile la realizzazione di qualunque sistema, era indispensabile disporre di un apparato per la multiplazione/de-multiplazione (mux/demux) dei segnali. Utilizzando un sistema a guida d'onda formato da due piastre metalliche posizionate parallelamente tra di loro, i ricercatori hanno codificato due segnali video HDTV su onde nella banda dei TeraHertz di due differenti frequenze: 264,7 GHz e 322,5 GHz. Essi hanno quindi inviato contemporaneamente entrambe le frequenze nel multiplexer, mentre un ricevitore televisivo è stato impostato in modo da rilevare i segnali in uscita dal dispositivo. Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che questo sistema è in grado di raggiungere una velocità di trasmissione dati massima di 50 Gb/s con un basso tasso di errore.

Il ruolo della strumentazione di collaudo

Negli esperimenti condotti nel corso della dimostrazione è stata impiegata la modulazione QPSK. Il segnale ottico è stato quindi modulato utilizzando un modulatore Mach-Zender "dual-nested" prima che un processo di photomixing generasse i due segnali nella banda dei THz. Due generatori di forme d'onda arbitrarie AWG70000 di Tektronix sono stati utilizzati per creare due segnali dati NRZ (Non-Return-to-Zero) in banda base per i flussi di dati in fase e in quadratura.

Per il rilevamento, il segnale nella banda dei THz a doppia frequenza è stato convertito verso il basso (down conversion) in un mixer sub-armonico, basato su diodi Schottky, a una frequenza inferiore a 40 GHz. L'uscita è stata quindi amplificata e rilevata da un oscilloscopio DPO70000SX a 70 GHz  di Tektronix. I due segnali QPSK corrispondenti ai canali THz che hanno subito il processo di conversione sono stati ulteriormente analizzati per recuperare i dati modulati e le corrispondenti costellazioni.

“Questa dimostrazione ha permesso di stabilire senza ombra di dubbio che un sistema multiplexer operante nella banda dei THz può essere utilizzato per trasportare i dati senza che i flussi interferiscano gli uni con gli alti" – ha detto Guillaume Ducournau, un professore associato dello IEMN. “Grazie al supporto di Tektronix siamo stati in grado di collaudare e caratterizzare completamente il nostro sistema e i risultati ottenuti hanno evidenziato che questo approccio può aprire la strada a future applicazioni commerciali delle reti wireless operanti nella banda dei THz".

Dal canto suo Dean Miles, market development manager per la regione EMEA (Europa, Medio Oriente e Africa) di Tektronix ha commentato: “Siamo molto soddisfatti di essere stati coinvolti da IEMN in questa collaborazione tecnologica. L'abbinamento tra fibre ottiche e tecnologia radio utilizzando circuiti operanti nella banda dei THz basati sulla fotonica è un'area in continua evoluzione e questo è un ulteriore esempio del ruolo primario che le soluzioni di misura e collaudo rivestono nel promuovere l'innovazione. Oggigiorno sono richiesti tool di test avanzati per generare e caratterizzare segnali a 100G, 400G e oltre e Tektronix propone un'ampia gamma di soluzioni per il collaudo delle comunicazioni ottiche, comprese quelle utilizzate per questa pionieristica ricerca ".

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