Прорыв в суб-ТГц беспроводной связи — передача данных на скорости 280 Гбит/с благодаря инновациям в области усиления и измерения сигнала

Совместная работа трёх передовых научно-инженерных команд в области радиоэлектроники и телекоммуникаций позволила достичь значительного технологического прорыва в сфере беспроводной связи. Исследователи продемонстрировали рекордную скорость передачи данных — 280 Гбит/с — в субтерагерцовом (суб-ТГц) диапазоне частот, что открывает принципиально новые горизонты для будущих коммуникационных систем, включая стандарты связи шестого поколения (6G), автономные транспортные платформы и высокопроизводительные системы машинного обучения.

Основу этого достижения составило синергетическое применение трёх ключевых компонентов: усовершенствованного векторного анализатора компонентов, мощного и энергоэффективного усилителя мощности, а также современных методов цифровой предыскаженной коррекции сигнала (Digital Predistortion, DPD). Анализатор нового поколения, разработанный на базе последней модификации PNA-X Microwave Network Analyzer, обеспечивал не только высокую точность измерений, но и динамический контроль параметров сигнала в режиме реального времени, что позволило значительно снизить влияние нелинейных искажений на выходе усилителя.

Ключевым элементом в передаче сигнала стала интегральная микросхема усилителя мощности на основе полупроводниковой технологии фосфида индия (InP), оптимизированная для работы в J-диапазоне (около 300 ГГц). Данный усилитель демонстрировал устойчивую работу с насыщенной выходной мощностью +9,1 дБм, что при использовании высокоэффективной модуляции 256QAM и скорости передачи сигнала 35GBaud позволило достичь рекордной скорости передачи данных без ухудшения спектральной эффективности. Использование 256QAM — сложной квадратурной амплитудной модуляции с 256 уровнями — требует высокой линейности тракта и точного управления фазой и амплитудой сигнала, что стало возможным благодаря многоуровневой цифровой коррекции и адаптивной системе предискажений.

Особое внимание было уделено устранению эффектов, ограничивающих качество передачи в суб-ТГц диапазоне: интермодуляционным искажениям, фазовым шумам и потерям на высоких частотах, которые традиционно считаются основными препятствиями для масштабирования ТГц-связи. В рамках совместного проекта была продемонстрирована возможность эффективного управления этими факторами путём комплексной настройки всей измерительной цепи и активной калибровки параметров в процессе работы.

Разработчики подчёркивают, что подобные достижения становятся возможными только при тесном стратегическом сотрудничестве между производителями компонентов, научными лабораториями и измерительными центрами. Системный подход к разработке и верификации радиоэлектронных решений, включающий в себя точную диагностику, цифровую коррекцию и синтез интегральных схем с заданными характеристиками, является основой следующего технологического скачка в области связи.

Данный результат закладывает прочную технологическую базу для создания масштабируемых, энергоэффективных и высокочастотных решений в области сверхвысокоскоростной беспроводной передачи данных. Он открывает путь к практической реализации сетей 6G, обеспечивающих не только скорость и надёжность, но и возможность динамической адаптации к условиям среды, что является необходимым условием для будущих сценариев с высокой плотностью подключений и низкой задержкой передачи.