કેસ બેનર

ઉદ્યોગ સમાચાર: 6G કોમ્યુનિકેશન એક નવી સફળતા હાંસલ કરે છે!

ઉદ્યોગ સમાચાર: 6G કોમ્યુનિકેશન એક નવી સફળતા હાંસલ કરે છે!

નવા પ્રકારના ટેરાહર્ટ્ઝ મલ્ટિપ્લેક્સરે ડેટા ક્ષમતા બમણી કરી છે અને અભૂતપૂર્વ બેન્ડવિડ્થ અને ઓછા ડેટા નુકશાન સાથે 6G સંચારમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યો છે.

封面图片+正文图片

સંશોધકોએ સુપર-વાઇડ બેન્ડ ટેરાહર્ટ્ઝ મલ્ટિપ્લેક્સર રજૂ કર્યું છે જે ડેટા ક્ષમતાને બમણી કરે છે અને 6G અને તેનાથી આગળ ક્રાંતિકારી પ્રગતિ લાવે છે. (છબી સ્ત્રોત: ગેટ્ટી ઈમેજીસ)

નેક્સ્ટ જનરેશન વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન, જે ટેરાહર્ટ્ઝ ટેક્નોલોજી દ્વારા રજૂ થાય છે, તે ડેટા ટ્રાન્સમિશનમાં ક્રાંતિ લાવવાનું વચન આપે છે.

આ સિસ્ટમો terahertz ફ્રીક્વન્સીઝ પર કામ કરે છે, જે અતિ-ફાસ્ટ ડેટા ટ્રાન્સમિશન અને કોમ્યુનિકેશન માટે અપ્રતિમ બેન્ડવિડ્થ ઓફર કરે છે. જો કે, આ સંભવિતતાને સંપૂર્ણ રીતે સાકાર કરવા માટે, નોંધપાત્ર તકનીકી પડકારોને દૂર કરવા જોઈએ, ખાસ કરીને ઉપલબ્ધ સ્પેક્ટ્રમનું સંચાલન અને અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવામાં.

એક ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ એડવાન્સમેન્ટે આ પડકારને સંબોધ્યો છે: સબસ્ટ્રેટ-ફ્રી સિલિકોન પ્લેટફોર્મ પર પ્રથમ અલ્ટ્રા-વાઇડબેન્ડ ઇન્ટિગ્રેટેડ ટેરાહર્ટ્ઝ પોલરાઇઝેશન (ડી)મલ્ટિપ્લેક્સર સાકાર થયું.

આ નવીન ડિઝાઇન સબ-ટેરાહર્ટ્ઝ જે બેન્ડ (220-330 ગીગાહર્ટ્ઝ) ને લક્ષ્ય બનાવે છે અને તેનો હેતુ 6G અને તેનાથી આગળના સંદેશાવ્યવહારને પરિવર્તિત કરવાનો છે. નીચા ડેટા નુકશાન દરને જાળવી રાખીને ઉપકરણ અસરકારક રીતે ડેટા ક્ષમતાને બમણી કરે છે, જે કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય હાઇ-સ્પીડ વાયરલેસ નેટવર્ક્સ માટે માર્ગ મોકળો કરે છે.

આ માઇલસ્ટોન પાછળની ટીમમાં યુનિવર્સિટી ઓફ એડિલેડની સ્કૂલ ઓફ ઇલેક્ટ્રિકલ એન્ડ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગના પ્રોફેસર વિથવાટ વિથયાચુમનાકુલ, ઓસાકા યુનિવર્સિટીના પોસ્ટડોક્ટરલ સંશોધક ડો. વેઇજી ગાઓ અને પ્રોફેસર માસાયુકી ફુજીતાનો સમાવેશ થાય છે.

正文图片

પ્રોફેસર વિથયાચુમનાનકુલે જણાવ્યું હતું કે, "સૂચિત ધ્રુવીકરણ મલ્ટિપ્લેક્સર એક જ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં એકસાથે બહુવિધ ડેટા સ્ટ્રીમ્સ ટ્રાન્સમિટ કરવાની મંજૂરી આપે છે, અસરકારક રીતે ડેટા ક્ષમતા બમણી કરે છે." ઉપકરણ દ્વારા પ્રાપ્ત સંબંધિત બેન્ડવિડ્થ કોઈપણ આવર્તન શ્રેણીમાં અભૂતપૂર્વ છે, જે સંકલિત મલ્ટિપ્લેક્સર્સ માટે નોંધપાત્ર લીપનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

ધ્રુવીકરણ મલ્ટિપ્લેક્સર્સ આધુનિક સંદેશાવ્યવહારમાં આવશ્યક છે કારણ કે તેઓ એક જ ફ્રિકવન્સી બેન્ડ શેર કરવા માટે બહુવિધ સિગ્નલોને સક્ષમ કરે છે, જે ચેનલની ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

નવું ઉપકરણ શંક્વાકાર દિશાત્મક કપ્લર્સ અને એનિસોટ્રોપિક અસરકારક માધ્યમ ક્લેડીંગનો ઉપયોગ કરીને આ પ્રાપ્ત કરે છે. આ ઘટકો ધ્રુવીકરણ બાયફ્રિંજન્સને વધારે છે, પરિણામે ઉચ્ચ ધ્રુવીકરણ લુપ્ત ગુણોત્તર (PER) અને વિશાળ બેન્ડવિડ્થ-કાર્યક્ષમ ટેરાહર્ટ્ઝ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ.

જટિલ અને આવર્તન-આધારિત અસમપ્રમાણ તરંગ માર્ગદર્શિકાઓ પર આધાર રાખતી પરંપરાગત ડિઝાઇનથી વિપરીત, નવા મલ્ટિપ્લેક્સર માત્ર થોડી આવર્તન અવલંબન સાથે એનિસોટ્રોપિક ક્લેડીંગનો ઉપયોગ કરે છે. આ અભિગમ શંક્વાકાર કપ્લર્સ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ પૂરતી બેન્ડવિડ્થનો સંપૂર્ણ લાભ લે છે.

પરિણામ એ 40% ની નજીકની અપૂર્ણાંક બેન્ડવિડ્થ છે, સરેરાશ PER 20 dB કરતાં વધી જાય છે, અને આશરે 1 dB નું ન્યૂનતમ નિવેશ નુકશાન છે. આ પર્ફોર્મન્સ મેટ્રિક્સ હાલની ઓપ્ટિકલ અને માઇક્રોવેવ ડિઝાઈનને વટાવી જાય છે, જે ઘણી વખત સાંકડી બેન્ડવિડ્થ અને ઉચ્ચ નુકશાનથી પીડાય છે.

સંશોધન ટીમનું કાર્ય માત્ર ટેરાહર્ટ્ઝ સિસ્ટમ્સની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરતું નથી પણ વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશનમાં નવા યુગ માટે પાયાનું કામ પણ કરે છે. ડૉ. ગાઓએ નોંધ્યું હતું કે, "ટેરાહર્ટ્ઝ કમ્યુનિકેશનની સંભવિતતાને અનલૉક કરવામાં આ ઇનોવેશન એક મુખ્ય ડ્રાઇવર છે." એપ્લિકેશન્સમાં હાઇ-ડેફિનેશન વિડિયો સ્ટ્રીમિંગ, ઓગમેન્ટેડ રિયાલિટી અને 6G જેવા નેક્સ્ટ જનરેશન મોબાઇલ નેટવર્કનો સમાવેશ થાય છે.

પરંપરાગત ટેરાહર્ટ્ઝ ધ્રુવીકરણ વ્યવસ્થાપન ઉકેલો, જેમ કે લંબચોરસ મેટલ વેવગાઈડ પર આધારિત ઓર્થોગોનલ મોડ ટ્રાન્સડ્યુસર્સ (OMTs), નોંધપાત્ર મર્યાદાઓનો સામનો કરે છે. મેટલ વેવગાઇડ્સ ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર ઓહ્મિક નુકસાનમાં વધારો અનુભવે છે, અને કડક ભૌમિતિક આવશ્યકતાઓને કારણે તેમની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ જટિલ છે.

ઓપ્ટિકલ પોલરાઇઝેશન મલ્ટિપ્લેક્સર્સ, જેમાં માક-ઝેન્ડર ઇન્ટરફેરોમીટર્સ અથવા ફોટોનિક ક્રિસ્ટલ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તે વધુ સારી અખંડિતતા અને ઓછા નુકસાનની ઓફર કરે છે પરંતુ ઘણી વખત બેન્ડવિડ્થ, કોમ્પેક્ટનેસ અને ઉત્પાદન જટિલતા વચ્ચે ટ્રેડ-ઓફની જરૂર પડે છે.

ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સમાં ડાયરેક્શનલ કપ્લર્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે અને કોમ્પેક્ટ કદ અને ઉચ્ચ PER હાંસલ કરવા માટે મજબૂત ધ્રુવીકરણ બાયરફ્રિન્જન્સની જરૂર પડે છે. જો કે, તેઓ સાંકડી બેન્ડવિડ્થ અને ઉત્પાદન સહનશીલતા પ્રત્યે સંવેદનશીલતા દ્વારા મર્યાદિત છે.

નવું મલ્ટિપ્લેક્સર આ મર્યાદાઓને દૂર કરીને શંકુ દિશાત્મક કપ્લર્સ અને અસરકારક માધ્યમ ક્લેડીંગના ફાયદાઓને જોડે છે. એનિસોટ્રોપિક ક્લેડીંગ વ્યાપક બેન્ડવિડ્થમાં ઉચ્ચ PER સુનિશ્ચિત કરીને નોંધપાત્ર બાયફ્રિંજન્સ દર્શાવે છે. આ ડિઝાઇન સિદ્ધાંત પરંપરાગત પદ્ધતિઓમાંથી વિદાયને ચિહ્નિત કરે છે, ટેરાહર્ટ્ઝ એકીકરણ માટે માપી શકાય તેવું અને વ્યવહારુ ઉકેલ પ્રદાન કરે છે.

મલ્ટિપ્લેક્સરની પ્રાયોગિક માન્યતાએ તેના અસાધારણ પ્રદર્શનની પુષ્ટિ કરી. ઉપકરણ 225-330 GHz રેન્જમાં કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરે છે, 20 dB ઉપર PER જાળવી રાખીને 37.8% ની અપૂર્ણાંક બેન્ડવિડ્થ હાંસલ કરે છે. તેનું કોમ્પેક્ટ કદ અને પ્રમાણભૂત ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સાથે સુસંગતતા તેને મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય બનાવે છે.

ડૉ. ગાઓએ ટિપ્પણી કરી, "આ નવીનતા માત્ર ટેરાહર્ટ્ઝ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરતી નથી પણ વધુ શક્તિશાળી અને વિશ્વસનીય હાઇ-સ્પીડ વાયરલેસ નેટવર્ક્સ માટે પણ માર્ગ મોકળો કરે છે."

આ ટેક્નોલોજીના સંભવિત કાર્યક્રમો સંચાર પ્રણાલીઓથી આગળ વિસ્તરે છે. સ્પેક્ટ્રમના ઉપયોગને સુધારીને, મલ્ટિપ્લેક્સર રડાર, ઇમેજિંગ અને ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ જેવા ક્ષેત્રોમાં પ્રગતિ કરી શકે છે. "એક દાયકાની અંદર, અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે આ ટેરાહર્ટ્ઝ ટેક્નોલોજીઓને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે અપનાવવામાં આવશે અને સંકલિત કરવામાં આવશે," પ્રોફેસર વિથયાચુમનાનકુલે જણાવ્યું હતું.

મલ્ટિપ્લેક્સરને એકીકૃત પ્લેટફોર્મ પર અદ્યતન સંચાર કાર્યક્ષમતાઓને સક્ષમ કરીને ટીમ દ્વારા વિકસિત અગાઉના બીમફોર્મિંગ ઉપકરણો સાથે પણ એકીકૃત રીતે સંકલિત કરી શકાય છે. આ સુસંગતતા અસરકારક માધ્યમ-આચ્છાદિત ડાઇલેક્ટ્રિક વેવગાઇડ પ્લેટફોર્મની વર્સેટિલિટી અને માપનીયતાને હાઇલાઇટ કરે છે.

ટીમના સંશોધન તારણો જર્નલ લેસર એન્ડ ફોટોનિક રિવ્યુમાં પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે, જે ફોટોનિક ટેરાહર્ટ્ઝ ટેકનોલોજીને આગળ વધારવામાં તેમના મહત્વ પર ભાર મૂકે છે. પ્રોફેસર ફુજીતાએ ટિપ્પણી કરી, "ગંભીર તકનીકી અવરોધોને દૂર કરીને, આ નવીનતા ક્ષેત્રમાં રસ અને સંશોધન પ્રવૃત્તિને ઉત્તેજીત કરવાની અપેક્ષા છે."

સંશોધકો અપેક્ષા રાખે છે કે તેમનું કાર્ય આગામી વર્ષોમાં નવી એપ્લિકેશનો અને વધુ તકનીકી સુધારણાઓને પ્રેરણા આપશે, જે આખરે વ્યાપારી પ્રોટોટાઇપ અને ઉત્પાદનો તરફ દોરી જશે.

આ મલ્ટિપ્લેક્સર ટેરાહર્ટ્ઝ કમ્યુનિકેશનની સંભવિતતાને અનલૉક કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પગલું રજૂ કરે છે. તે તેના અભૂતપૂર્વ પ્રદર્શન મેટ્રિક્સ સાથે સંકલિત ટેરાહર્ટ્ઝ ઉપકરણો માટે એક નવું ધોરણ સેટ કરે છે.

જેમ જેમ હાઇ-સ્પીડ, ઉચ્ચ-ક્ષમતા ધરાવતા કોમ્યુનિકેશન નેટવર્કની માંગ સતત વધી રહી છે, આવી નવીનતાઓ વાયરલેસ ટેક્નોલોજીના ભાવિને આકાર આપવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવશે.


પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-16-2024