Solutions for high datarate wireless communication
- Reference number
- SE13-0020
- Start and end dates
- 140301-200630
- Amount granted
- 31 271 950 SEK
- Administrative organization
- Chalmers University of Technology
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
Several hundred gigahertz bandwidth is available for new wireless communication and sensing applications just waiting to be exploited in the frequency range 100 GHz-500 GHz. Traditional components for these frequencies are very expensive, bulky, and power hungry which so far have limited the range of applications. In this multidisciplinary project we will create a new technology platform combining the knowledge on designs of complex THz circuits utilizing state-of-the-art commercially available Radio Frequency Integrated Circuit processes (RFICs), with antenna design, signal processing at baseband, THz-packaging, and system design. Our aim is to design complete receivers/transmitters for spectrum efficient wireless communication with data rates up to and beyond 100 Gbps. Such systems are not available commercially and is an excellent opportunity for Swedish industry including SME’s. The technology platform can also be used for various sensor applications in a frequency span up to 500 GHz, with bandwidths of 50 GHz or more. The circuits, antennas, and signal processing capabilities developed in this programme make it possible to investigate a wide range of completely new THz system applications ranging from point-to-multipoint backhaul applications, wireless data center networks, MIMO communications with beam-steering, and multi-pixel imaging arrays just to mention a few.
Popular science description
Hundratals GHz bandbredd är idag outnyttjat och tillgängligt för trådlös kommunikation, radar, och sensor-applikationer i frekvensområdet 100 GHz till 500 GHz (s k THz-området). Traditionella komponenter för detta frekvensområde är mycket dyra, otympliga, och kräver mycket energi. Detta har förhindrat utvecklingen av tillämpningsområden. I detta multi-disciplinära projekt kommer vi att ta fram en ny teknologi-plattform som kombinerar kunskapen att konstruera komplexa kretsar för detta frekvensområde, med design av antenner, kapsling och system. Vi kommer att ta fram helelektroniska sändar- och mottagar-moduler för spektrumeffektiv trådlös kommunikation för datatakter upp till 100 Gbps, vilket är en faktor 10 högre än idag existerande lösningar. Våra lösningar baseras på nya kommersiella halvledarprocesser vilket medger mass-fabrikation och en reduktion av kostnaden för THz-system med en faktor 10-100. Teknologi-plattformen kan även användas i olika sensor-applikationer inom frekvensområdet 100-500 GHz, med bandbredder upp till ca 50 GHz, eventuellt ännu högre. Kretsarna, antennerna, och signal-processning som utvecklas i detta program kommer att göra det möjligt att undersöka helt nya applikationer inom THz-system, från punkt-multipunkt kommunikation, till trådlösa data-center kommunikationsnätverk, MIMO-kommunikation med lob-styrning, och realtids THz-kameror för att nänma några exempel.