Chalmers länkhopp blir allt längre

Presentation
Frida Strömbeck, Herbert Zirath och Ahmed Hassona. Foto: Patrik Bergenstav
Frida Strömbeck, Herbert Zirath och Ahmed Hassona. Foto: Patrik Bergenstav

Snabb, trådlös datatrafik i ett rekordhopp över Göta älv på nästan tre kilometer! Det är ett av målen för ett forskningssamarbete mellan Chalmers och Ericsson och som redan har ett världsrekord på området.

Världsrekordet sattes 2014, när Herbert Zirath, professor i höghastighetselektronik på Chalmers i Göteborg, och hans kollegor i labbmiljö nådde en trådlös datatrafik på 40 Gbit/sekund i det så kallade D-bandet 110-170 GHz.
– Nu har vi putsat upp vårt eget rekord till 55 Gbit/sekund. Och så vitt vi vet har ingen annan forskargrupp nått högre i det frekvensbandet, säger Herbert Zirath.
Under det senaste året har man testat även ute i verkligheten; mellan två av Ericssons hus på Lindholmen – 200 meter från varandra – skickas data via radiolänk i ett så kallat länkhopp. Och det har fungerat bra, enligt noggranna utvärderingar för att se om signalerna påverkas av till exempel temperatur och regn.

Längre hopp planeras
– Bara vid extremt mycket regn kan man se en markant nedgång i effekten. Nu ska vi gå ett steg längre och sätta upp en länk mellan Ericsson Research på Lindholmen och Chalmers här i Johanneberg, en sträcka på 2,7 km.
– Det är ett relativt stort mål, så vi satsar mycket på att paketera kretsen på ett bra sätt, minska förlusterna och höja uteffekten. Om vi kan nå 10 Gbit/sekund i det långa hoppet, med den begränsade bandbredd som står till buds, är jag rätt nöjd, säger Herbert Zirath.
Säker, trådlös datakommunikation i höga hastigheter och med bara några millisekunders fördröjning blir allt viktigare. Inte minst när självkörande bilar kommer på allvar och när kirurger ska operera på distans.
När 5G-tekniken kommer på bred front, i Sverige kanske under 2020, kan liknande länkhopp bära datatrafiken från basstationen till höghastighetsnätet, oftast fiberkabel. Idag skickas den trafiken oftast i lägre frekvenser, upp till 70-80 GHz. Forskningen vid Chalmers och Ericsson tar sikte på ett stort outnyttjat område mellan 100 och 500 GHz.

Ersätter med kisel
– Jag skulle tro att det tar 5–7 år innan det vi forskar på nu är kommersiellt tillgängligt, säger Herbert Zirath.
En viktig faktor är halvledarmaterialen i de pyttesmå kretsarna – datachipen – cirka 1 mm x 1 mm.
– Tidigare har vi använt indiumfosfid, som är relativt dyrt och kommer från USA, något som kan göra det svårt att få exportlicenser. Men på sistone har vi kunnat ersätta den med kisel som tillverkas i Europa, vilket vi ser som en framgång.

Chalmers – THz-kommunikation
Hundratals GHz bandbredd är idag outnyttjat och tillgängligt för trådlös kommunikation, radar och sensorapplikationer i frekvensområdet 100 GHz till 500 GHz (det s.k. THz-området).
Traditionella komponenter för detta frekvensområde är dyra, otympliga och energikrävande. Detta multidisciplinära projekt tar fram en helt ny teknologiplattform som kombinerar kunskapen att konstruera komplexa kretsar för detta frekvensområde med design av antenner, kapsling och system.
Projektet stöds av Stiftelsen för strategisk forskning och har förlängts ett år, till och med juni 2020.

Chalmers tekniska högskola
412 96 Göteborg
Tel: 031-772 10 00
www.chalmers.se


Publicerad: 25 juni, 2019