Preparando o palco para 6G: um transceptor rápido e compacto para sub

9 de junho de 2023

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pelo Instituto de Tecnologia de Tóquio

Um novo projeto de transceptor capaz de transmitir e receber em frequências acima de 100 GHz e com taxa de dados de 112 Gb/s pode abrir caminho para as tecnologias 6G, conforme relatado por cientistas da Tokyo Tech. Ao suprimir efetivamente a autointerferência causada pelo vazamento do sinal de transmissão no receptor, a arquitetura proposta atinge taxas de dados sem precedentes, mantendo um tamanho surpreendentemente compacto.

Cientistas e engenheiros da área de telecomunicações já trabalham nas tecnologias que serão utilizadas nas redes de sexta geração (6G). Idealmente, o 6G deve fornecer taxas de dados de mais de 100 gigabits por segundo (Gb/s) e oferecer suporte a latências extremamente baixas para aplicativos como carros autônomos e realidade virtual. Uma maneira de atender a esses enormes requisitos de transmissão e recepção é adotar uma arquitetura full-duplex (FD) operando em frequências sub-THz de 88 a 136 GHz.

A principal vantagem da arquitetura FD é que ela permite que um único sistema transmita e receba sinais, dobrando efetivamente a taxa de transferência. Uma forma de implementar essa arquitetura é fazer com que os módulos de transmissão e recepção compartilhem uma única antena. Isso ajuda a reduzir o tamanho do circuito e permite que ambas as partes façam pleno uso do espectro de frequência disponível.

No entanto, as arquiteturas FD de antena única sofrem muito com a autointerferência (SI), um fenômeno no qual o sinal transmitido vaza para o lado do receptor. Tais sistemas devem incluir circuitos para cancelamento de SI que tentam cancelar o SI gerado injetando um sinal igual com polaridade oposta. Na banda sub-THz, a implementação do cancelamento SI eficaz é muito mais desafiadora do que em frequências mais baixas, o que continua sendo um obstáculo para projetos FD de antena única.

Diante desse cenário, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), Japão, desenvolveu recentemente um novo sistema de comunicação FD abordando os obstáculos impostos pelo SI. A equipe de pesquisa do professor Kenichi Okada apresenta seu projeto no Simpósio de Tecnologia e Circuitos VLSI de 2023, realizado de 11 a 16 de junho, Kyoto, Japão.

Uma das principais características de seu sistema é a implementação de uma antena patch de polarização dupla. É acionado por sinais diferenciais - uma combinação de portas de alimentação positiva e negativa para transmissão e recepção. Ao tornar os caminhos do circuito dessas portas altamente simétricos, a incompatibilidade do sinal transmitido que vaza nas portas do receptor diferencial é minimizada, o que ajuda a manter o SI baixo. "Nosso projeto evita grandes vazamentos de transmissão predominantes em dispositivos com estruturas de antena assimétricas e portas de sinal diferencial assimétricas", explica o Prof. Okada.