Pesquisadores do Instituto Politécnico da Universidade Estadual de Nova York estão focando na banda de terahertz (THz), que fornece energia crucial para o 6G e futuras tecnologias de comunicação. Uma equipe liderada pelo Dr. Arjun Singh, Diretor do Centro de Sistemas Inteligentes e Sem Fio de Próxima Geração (WINGS), pelo Dr. Priyangshu Sen e pelo estudante de pesquisa Justin Osmond, em colaboração com o Professor Arjuna Madanayake da Universidade Internacional da Flórida, apresentará sua recém-criada plataforma experimental de terahertz na 59ª Conferência IEEE Asilomar sobre Sinais, Sistemas e Computadores, em 28 de outubro. Seu artigo, "Sistemas de Comunicação em Banda J Considerando a Transição de Campo Próximo para Campo Distante — Uma Abordagem Experimental", propõe uma plataforma de teste completa, com hardware e software, para explorar o comportamento de sinais sem fio em frequências de terahertz (0,1–10 THz), uma área de fronteira fundamental para transmissão de dados em altíssima velocidade, comunicação segura e sistemas de sensoriamento inteligentes.

A pesquisa, centrada em uma plataforma de testes dedicada à banda J (220–330 GHz) no Laboratório de Eletrônica e Sensoriamento de Comunicações Avançadas (ACES) da SUNY Polytechnic, possibilita estudos experimentais de canais de comunicação de campo próximo e de campo distante, fornecendo dados necessários para modelar e aprimorar futuros enlaces sem fio em terahertz. O Dr. Singh e o Dr. Sen destacam que a banda de terahertz tem o potencial de revolucionar as tecnologias de comunicação, oferecendo taxas de dados sem precedentes, sensoriamento de alta resolução e segurança aprimorada. No entanto, suas características de propagação únicas, como efeitos significativos de campo próximo e características assimétricas de enlace ascendente e descendente, apresentam inúmeros desafios, exigindo uma combinação de modelagem teórica e experimentos práticos. O Dr. Singh enfatiza: “A banda de terahertz representa o próximo grande salto em tecnologia de comunicação. Nossa pesquisa fornece uma plataforma experimental para a compreensão do comportamento do sinal durante as transições de campo próximo e de campo distante, o que é crucial para a construção de sistemas sem fio de próxima geração de alta velocidade, com eficiência energética e seguros.”

Ao contrário dos sistemas de baixa frequência, a região de campo próximo das antenas de terahertz pode se estender por dezenas de metros, alterando drasticamente a propagação do sinal e sua interação com o ambiente. Os modelos tradicionais não são mais aplicáveis, o que exige novas estruturas matemáticas e verificação experimental. A equipe de pesquisa projetou e validou um modelo de perda de percurso que considera simultaneamente os mecanismos de propagação em campo próximo e em campo distante. Usando sua plataforma de testes ACES, desenvolvida internamente, eles realizaram experimentos que demonstram o impacto direto das características da antena no desempenho do canal de terahertz. Os resultados indicam que os canais de comunicação de terahertz em campo próximo são inerentemente assimétricos, com capacidades de uplink e downlink variando de acordo com a configuração da antena. Essa descoberta pode ter um impacto significativo no projeto de redes 6G e nos esforços de padronização. Esta pesquisa contribui para o desenvolvimento global de padrões e aplicações de comunicação em terahertz. Os próximos passos da equipe envolverão o aprimoramento da plataforma de testes de terahertz, o aperfeiçoamento das capacidades de modelagem de canal e a exploração de novas arquiteturas de antena.