La firme allemande Rohde & Schwarz, fournisseur de systèmes de test et mesure, a profité de l’édition 2024 de l’European Microwave Week qui s’est tenue à Paris du 22 au 27 septembre 2024 pour démontrer la faisabilité d'un système 6G de transmission sans fil de données exploitant une liaison photonique à des fréquences THz.

Le système THz ultrastable et accordable présenté a été développé dans le cadre du projet 6G-ADLANTIK (*) focalisé sur le développement de composants dans la gamme des fréquences THz se fondant sur une intégration photonique et électronique. Il met en œuvre une technologie de peigne de fréquences et permet d’atteindre des fréquences porteuses bien au-delà des 500 GHz.

Dans cette approche, une photodiode convertit un signal de battement optique dérivé de lasers à des fréquences optiques en un signal électrique par le biais d'un procédé de photomixage. La structure d'antenne autour du photomélangeur transforme le photocourant oscillant en une onde THz. Les signaux résultants, qui peuvent être accordés sur une large gamme de fréquences, peuvent être modulés et démodulés pour des applications de communication 6G.

L’ultrafaible bruit de phase du système est obtenu grâce à un synthétiseur de fréquence optique à verrouillage en peigne intégré à un moteur laser, et la solution intègre plusieurs instruments de Rohde & Schwarz. Notamment un générateur de signaux vectoriels FI à large bande (R&S SFI100A) qui délivre les signaux en bande de base à une fréquence d'échantillonnage de 16 Géch./s et le générateur de signaux RF et micro-ondes (famille R&S SMA100B) qui génère un signal d'horloge de référence stable. L'oscilloscope associé (série R&S RTP) échantillonne le signal en bande de base après le récepteur (Rx) photoconducteur THz à onde continue à une fréquence d'échantillonnage de 40 Géch./s pour procéder ultérieurement au traitement et à la démodulation du signal à la fréquence porteuse de 300 GHz.

Il s’agit in fine ici concevoir des sources de transmission dans le domaine des fréquences térahertz (THz) qui délivrent un signal de haute qualité et qui couvrent une gamme de fréquences aussi large que possible en combinant des technologies optiques et électroniques.

Rohde & Schwarz indique à ce niveau que même si la Conférence mondiale des radiocommunications 2023 (CMR23) de l'UIT a identifié de nouvelles bandes de fréquence dans le spectre FR3 (7,125 - 24 GHz) pour les premiers réseaux commerciaux 6G qui seront lancés en 2030, il s’avère que la bande de fréquences sub-THz jusqu'à 300 GHz sera finalement indispensable pour tirer pleinement parti des applications de réalité virtuelle (VR), de réalité augmentée (AR) et de réalité mixte (MR) qui s’appuieront sur la 6G.

(*) Le projet 6G-ADLANTIK, financé par le ministère fédéral allemand de l'Education et de la Recherche (BMBF) et coordonné par Rohde & Schwarz, a réuni différents partenaires : Toptica Photonics, e Fraunhofer-Institut HHI, Microwave Photonics, l'université technique de Berlin et Spinner.