What is the terahertz frequency region?

While terahertz technologies can be rather complex, terahertz itself is simply a unit of frequency equal to 1 trillion hertz. When it comes to 6G terahertz, the terahertz band in the 6G network ranges from 0.1 to 10 THz. This THz range is a research area for future 6G communication. There are different specifications for the THz range. IEEE ITU defines this range from 0.3 up to 3 THz.

What are terahertz waves?

Terahertz (THz) waves are electromagnetic waves located between microwaves and infrared light, which are used in different areas such as terahertz wireless communication. Wavelengths are in the range of 0.03 mm to 3 mm. The THz region is a key research area for 6G because it offers broad contiguous frequency bands to meet the demand for high data transfer rates.

Does 5G use terahertz?

The terahertz band involves frequencies above 100 GHz. 5G only uses frequencies up to 71 GHz however, which can impact the performance of terahertz communication applications.

Comunicación en el rango de los terahercios

Frecuencias de terahercios para el espectro 6G

Si bien la tecnología 5G utiliza ya muy altas frecuencias en el rango de las ondas milimétricas, en 6G están previstas frecuencias todavía más altas por encima de los 100 GHzpara satisfacer la demanda de velocidades de transmisión de datos más rápidasasí como una latencia más bajaque en 5G NR. La utilización de frecuencias hasta 330 GHz para la comunicación se está estudiando actualmente en el entorno científico; mientras que el sector de las comunicaciones móviles se centra en la banda D (de 110 GHz a 170 GHz)y el espectro de banda media (de 7 GHz a 24 GHz).

Las comunicaciones 6G utilizarán también todas las frecuencias que ya emplean las redes 5G, como las ondas milimétricasy las bandas de frecuencias tradicionales por debajo de los 8 GHz.

Además, dentro de estas frecuencias son posibles muchas otras aplicaciones, como la formación de imágenes no destructiva(escáneres de seguridad) y la espectroscopia(análisis de materiales).

Con 6G se agregarán nuevos rangos de frecuencias

La comunicación en el rango de los terahercioses solo uno de los componentes de la tecnología 6G que va acompañado de detección y comunicación integradas (ISAC)(o comunicación y detección convergentes, JCAS), IA y aprendizaje automáticoy superficies reconfigurables inteligentes (RIS). La comunicación de THz será con toda probabilidad un requisito indispensable para cumplir los objetivos de máximo caudal de datosy latencias extremadamente bajas, y lo que es más interesante, será esencial para hacer posibles apasionantes nuevas aplicaciones como la comunicación holográfica.

Comunicación en el rango de los terahercios: campos de investigación

El sector de las telecomunicaciones está investigando a fondo las tecnologías de terahercios,y Rohde & Schwarz apoya en esta labor en torno a 6G a organizaciones, universidades e institutos de investigación de Europa, Asia y EE. UU. Como participante activo en el proyecto 6G-TERAKOM, uno de los objetivos en el punto de mira de Rohde & Schwarz es la investigación y el desarrollo de un sistema de comunicaciones móviles adaptadocon antenas integradasen el rango de los terahercios. La banda D (de 110 GHz a 170 GHz) es una de las principales bandas de frecuencias propuestas para la investigación de 6G.

Rohde & Schwarz también coordina el proyecto 6G-ADLANTIKpara el desarrollo de tecnologías y componentes para frecuencias de THz basados en la integración de la electrónica y la fotónica. Este tipo de componentes se pueden utilizar para transferencias de datos rápidase innovadores métodos de medida.

Tecnologías de terahercios para 6G: desafíos de test y medida

Las tecnologías de microondas, ondas milimétricas y terahercios presentan grandes diferencias. El rango de los teraherciosplantea nuevos desafíos en cuanto a los componentes semiconductoresy exige campañas adicionales de sondeo de canalespara desarrollar nuevos modelos de canalpara frecuencias aún más altas.

También son necesarios nuevos componentes semiconductores para el rango de terahercios, que puedan ponerse a disposición del mercado a gran escala. Estos componentes deben proporcionar una alta potencia de salida con frecuencias extremadamente elevadas. La demanda de mayor ancho de bandaconstituye un gran desafío para la industria de los semiconductores, ya que componentes como los amplificadores de potencia(p. ej. circuitos MMIC) influyen de forma decisiva en el buen funcionamiento del sistema completo, lo que incluye potencia de salida, eficiencia, ancho de banday otros aspectos.

El desarrollo de la comunicación de subteraherciostal y como está previsto para 6G exige un sólido conocimiento de las propiedades de propagación de las ondas electromagnéticas. Por tanto, para ello es necesario investigar las medidas de propagación de canalespor encima de 100 GHz, dada la falta de estudios suficientes de este rango de frecuencias en el que la propagación está muy influenciada por la presencia del cuerpo humano, de vehículos o de fenómenos medioambientales como la lluvia. Los modelos de canal 5G existentesdeben someterse a una evaluación y adaptación precisa para reproducir correctamente el impacto del entorno. Por consiguiente, el desarrollo de instrumentos de medida para el rango THz innovadores y fiables constituye un paso elemental para la investigación de 6G.

Comunicación de terahercios: nuestras soluciones de test y medida

Rohde & Schwarz ya ha empezado a abordar de forma activa los requisitos para la comunicación de THz en 6Gcon sus innovadoras soluciones de test y medida, tanto existentes como nuevas, para la generación y el análisis de señales. De este modo, contribuye a allanar el camino para la próxima generación de las comunicaciones móvilesy aporta una amplia experiencia en test y mediday soluciones innovadoras para la investigación de 6G. La mayoría de las actividades de investigación se centran en la banda D, que es actualmente una de las frecuencias propuestas más prometedoras para 6G.

Para la investigación de señales con medidas de canal en la banda D, Rohde & Schwarz ofrece una configuración de medida sencilla pero con un rendimiento excelente. Esta se compone de

Ventajas de nuestras soluciones de test punteras para la investigación de 6G:

instrumentos listos para el uso inmediato, fáciles de instalar y de configurar
una solución totalmente integrada y calibradacon frecuencia y potencia de salida definidas
los front-ends ocupan poco espacio, ya que un sintetizador interno proporciona un oscilador local (OL), y por lo tanto no se necesita una fuente de señal analógica adicionalpara un rendimiento de ruido de fase excelente
posibilidades de ampliación posterior para mejorar el rendimiento de la solución de medida con accesorios inteligentes(p. ej. filtros de paso de banda, amplificadores de potencia para transmisores)

¿Desea hablar con nuestros expertos sobre sus casos de test específicos para la comunicación de terahercios?

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Soluciones de test de 6G para aplicaciones de comunicación de THz

Generador de señales vectoriales R&S®SMW200A

Analizador de señal y espectro R&S®FSW

Front-end R&S®FE170ST

Front-end R&S®FE170SR

R&S®FE110ST Frontend

R&S®FE110SR Frontend

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Comunicado de prensa Nov 28, 2023

Unique Rohde & Schwarz 170 GHz power sensors ease use and traceability in the D-band

Rohde & Schwarz is launching the new R&S NRP170TWG(N) thermal power sensor for precise power level measurements in the D-band. It is the only RF power sensor on the market that offers full traceability to national metrology institutes (NMI) in the frequency range from 110 GHz to 170 GHz, an important prerequisite for commercializing the frequency band. The R&S NRP170TWG(N) hardware is designed to reduce measurement noise and drift, while remaining very accurate and easy to use. The sensors are fully calibrated plug & play devices that can be easily integrated into any measurement setup with a USB or LAN connection.

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Comunicado de prensa Sep 12, 2023

Rohde & Schwarz continues to drive early 6G and sub-THz research with new dedicated W and D band test solutions

To support pioneering mmWave and sub-THz research, Rohde & Schwarz continues to roll out advanced RF test and measurement solutions. Three additional products tailored to W and D band applications will be showcased at the EuMW 2023 in Berlin: The new R&S SFI100A wideband IF vector signal generator, the R&S NRP170TWG thermal power sensor and the R&S FE110ST/SR TX/RX frontends. All three enable researchers to characterize devices and circuits for beyond 5G and 6G mobile communications as well as the novel sensing and automotive radar applications of tomorrow.

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Preguntas frecuentes sobre la comunicación en el rango de los terahercios

¿Qué es el rango de frecuencias de terahercios?

Si bien las tecnologías de teraherciosson bastante complejas, el terahercio por sí mismo no es más que una unidad de frecuencia que equivale a 1 trillón de hercios. Cuando se habla de terahercios en 6G, la banda de teraherciosde la red 6G abarca desde 0,1 hasta 10 THz. Este rango de THz es un campo de investigación para la futura comunicación 6G. Existen diferentes especificaciones técnicas para el rango de los terahercios. IEEE ITU define este rango entre los 0,3 y los 3 THz.

¿Qué es la radiación de terahercios?

La radiación de terahercios (THz)son ondas electromagnéticasque se sitúan entre las microondas y la luz infrarroja, y que se utilizan en diferentes campos como la comunicación inalámbrica en el rango de los terahercios. Las longitudes de ondaocupan el rangoentre 0,03 mm y 3 mm. El rango de THz es un campo de investigación esencial para 6G, ya que ofrece anchas bandas de frecuencias contiguascapaces de satisfacer la demanda de velocidades de datos más altas.

¿Se utilizan terahercios en 5G?

La banda de teraherciosabarca frecuencias por encima de los 100 GHz. 5Gutiliza solamente frecuencias hasta 71 GHz,si bien estas pueden tener un impacto en el rendimiento de las aplicaciones de comunicación de terahercios.

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