Docentpresentation: Trådlös Kommunikation inom sub-Terahertz- och Terahertzfrekvensbanden

Under flera årtionden har frekvensbandet inom (sub-)terahertzområdet (THz) – ofta definierat som 300 GHz till 3 THz eller i vidare bemärkelse 100 GHz till 10 THz – främst undersökts i samband med radar, avbildning och spektroskopi. I dessa tillämpningar erbjuder de månggigahertz- (GHz) och till och med terahertzbreda kanalerna, tillsammans med terahertzfotonernas egenskaper, attraktiva möjligheter vad gäller noggrannhet, upplösning och klassificeringsförmåga. Samtidigt har utnyttjandet av terahertzbandsområdet för trådlös kommunikation länge varit begränsat av flera skäl, bland annat: (i) att det tidigare inte funnits något omedelbart behov av de extremt höga datahastigheter som terahertzbandsområdet möjliggör, och (ii) de betydande utmaningarna med att konstruera tillräckligt högpresterande terahertssystem till rimlig kostnad och verkningsgrad – vilket ofta beskrivits som ”terahertzgapet”. Rent teoretiskt erbjuder användningen av de mång-GHz-breda frekvensband som finns tillgängliga inom THz-spektrumet en rad oöverträffade möjligheter för trådlösa länkar: datahastigheter upp till terabit per sekund, latens under millisekundnivå samt mycket hög transmissionssäkerhet, för att nämna några exempel. Under det senaste årtiondet har framsteg på flera tekniska områden drastiskt förändrat landskapet för terahertzforskning. Vissa forskningsbidrag hävdar till och med att THz-kommunikation är en ”grundläggande möjliggörare för 6G-nivåers konnektivitet”. Samtidigt råder det idag många missuppfattningar kring THz-kommunikation och dess potentiella roll i 6G- och bortom-6G-nätverk. Denna korta presentation syftar därför till att: (i) ge en översikt över forsknings- och utvecklingsaktiviteter inom området; (ii) klargöra några av dessa missuppfattningar; samt (iii) belysa de verkligt angelägna forsknings- och utvecklingsutmaningar som behöver hanteras för att möjliggöra praktiska och kostnadseffektiva närfältsbaserade sub-THz- och THz-kommunikationssystem i framtiden.

Vitaly Petrovs profilsida