Světový rekord pro IHP-řazení

Testovací prostředí: V měřicí komoře antén bylo prokázáno ultra rychlé přenos dat. © IHP / Testovací zařízení: V měřicí komoře antén bylo demonstrováno ultra rychlé přenos dat. © IHP

Pod mikroskopem: čtyřkanálový transceiver. © IHP

Světový rekord dosažený ve Frankfurtu (Oder): Navržený obvod byl vyroben v čisté místnosti IHP, poté byly čipy naříznuty a otestovány. © IHP

Nový světový rekord v rychlosti stanovili vědci z IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik. Obvod navržený vědci ve Frankfurtu (Oder) může bezdrátově přenášet data rychlostí až 200 Gigabitů za sekundu. Tím překonává dosavadní rekord, který byl naposledy zveřejněn v roce 2019 a činil přibližně 120 Gigabitů za sekundu. Výsledky vývoje byly po ověření odborníky v rámci peer-review procesu zveřejněny v renomovaném časopise „IEEE Journal of Solid-State Circuits“. Výzkumný tým z IHP tak poprvé na světě dokázal obecnou proveditelnost extrémně vysokých přenosových rychlostí v tzv. D-pásmu (frekvence mezi 110 a 170 GHz) a vytvořil základní předpoklad pro realizaci aplikací pro příští generaci mobilní komunikace (6G).

Průlom se podařil vědci IHP Alperu Karakuzulovi a jeho pracovní skupině pod vedením Dr. Andrey Malignaggi. Experti na komunikační obvody s vysokou datovou rychlostí, specializovaní na nejvyšší datové rychlosti, vyvinuli v rámci technologie 130 nm SiGe BiCMOS nový čip, který obsahuje vysílač, přijímač a integrované antény a umožňuje přenos dat rychlostí 200 Gigabitů za sekundu. „Náš návrh byl před uvedením do výroby důkladně simulován do posledního detailu,“ vysvětluje Dr. Andrea Malignaggi. Mikročipy vyrobené v čisté místnosti IHP byly následně podrobně testovány a jejich výkon byl změřen v anténní zkušební komoře IHP, kde nezasahuje žádné rušivé záření. Výsledek, přenos na vzdálenost nejprve 15 centimetrů, je základem pro další vývoj technologie. „Abychom mohli realizovat mobilní síť 6G, potřebujeme úplně novou architekturu. Pikozóny jsou příkladem toho. Tyto rádiové buňky by měly umožnit velmi vysoké datové rychlosti na krátkou vzdálenost, například v konferenčních místnostech nebo v soukromé oblasti, když jsou mobilní telefony, televizory a další zařízení propojena,“ vysvětluje Dr. Andrea Malignaggi. Díky dalšímu rozvoji integrovaných prvků a obvodových bloků jednotlivého čipu, integraci dalších antén a spojení několika mikročipů do složitých systémů bude v budoucnu možné data přenášet ultra rychle i na větší vzdálenosti.

IHP aktuálně přispívá svými odbornými znalostmi do dvou významných výzkumných projektů v oblasti vývoje 6G. Evropský projekt „Open6GHub - 6G pro člověka, životní prostředí a společnost“ má přispět k celosvětovému procesu harmonizace a standardizace 6G. Výzkumné a inovační centrum 6G, zkráceně 6G-RIC, je výzkumné centrum, které má vytvořit vědecké a technické základy pro 6G na všech úrovních technologií, od bezdrátového přístupu přes jádrové sítě až po optické přenosové sítě. Výzkum IHP tak významně přispívá k posílení technologické suverenity a k upevnění pozice Německa a Evropy v mezinárodním boji o 6G.