NTT разработала первый в мире чип-усилитель сигнала для диапазона 100 ГГц — он пригодится в сетях 6G

Японский телекоммуникационный гигант NTT представил ключевой компонент для сетей будущего — миниатюрный усилитель сигнала, работающий в диапазоне 100 ГГц. Это достижение открывает путь к практической реализации технологий шестого поколения связи (6G), где традиционные усилительные схемы теряют свою эффективность.

Почему высокие частоты — это вызов для инженеров

Современные сети 5G осваивают миллиметровые волны, но следующий эволюционный скачок к 6G потребует перехода на субтерагерцовые частоты, начиная от 100 ГГц. На этом рубеже разработчики сталкиваются с фундаментальными физическими ограничениями. Сигнал таких частот стремительно теряет мощность при передаче, требуя более частого размещения базовых станций. Кроме того, классические усилители, искажая сигнал, становятся «бутылочным горлышком» для пропускной способности канала.

Двойной технологический прорыв от NTT

Инженерам NTT удалось преодолеть эти барьеры, создав гибридную схему. Её сердцем стал биполярный транзистор с гетеропереходом, изготовленный на основе фосфида индия (InP). Этот полупроводниковый материал известен превосходной электронной подвижностью, что обеспечивает стабильную работу на экстремально высоких частотах с минимальными искажениями. Вторая часть решения — интегрированная функция блокировки постоянного тока, которая защищает цепь от сбоев при интеграции с другими компонентами, имеющими разное рабочее напряжение.

Результатом стала интегральная схема размером всего 1×1 мм, размещённая в компактном корпусе. В ходе испытаний устройство продемонстрировало способность чисто усиливать широкополосный сигнал с модуляцией PAM-4 на скорости 112 Гбод, что подтверждает его готовность к обработке огромных потоков данных.

Разработка велась не в вакууме. NTT уже несколько лет продвигает собственную архитектуру сетей будущего под названием IOWN (Innovative Optical and Wireless Network), которая предполагает глубокую интеграцию оптических и беспроводных технологий. Новый усилитель станет одним из кирпичиков в этой экосистеме, позволяя создавать эффективные точки доступа для терабитных скоростей. Успех NTT может ускорить гонку за 6G, заставив других игроков рынка, от производителей чипов до операторов связи, активнее инвестировать в исследования субтерагерцового диапазона. Внедрение подобных компонентов в конечном итоге определит, насколько быстро и экономически целесообразно можно будет развернуть инфраструктуру следующего поколения, способную обеспечить связь для массивного интернета вещей, голографической передачи данных и тактильного интернета.