Обґрунтовано необхідність переходу до використання терагерцового діапазону частот при розгортанні майбутніх радіорелейних ліній зв’язку надвисокої пропускної здатності. Розглянуто основні фактори, що призводять до виникнення завмирань в радіорелейних лініях зв’язку. Показано, що в терагерцовому діапазоні найбільший вплив на енергетичний потенціал радіорелейних лінії чинять затухання в гідрометеорах. Виділено ділянки частот терагерцового діапазону, які найбільш за все придатні для використання в радіорелейних лініях зв’язку.

Ключові слова: терагерцовий діапазон, пропускна здатность, завмирання, радіорелейні лінії зв’язку

Avdeenko Gleb Leonidovich, Bunin Sergij Georgijovych, Narytnik Teodor Mykolajovych, Ermakov Anton Valerijovych, Volkov Valerij Vasyl`ovych

Justification of Frequency Ranges for High-speed Wireless Terahertz-based Telecommunication Systems

The necessity of terahertz frequency range use for the future ultrahigh-speed radio relay lines deployment is shown. Based on the conducted literature analysis, it is shown that in 30-300 GHz frequency range the most important type of signal fading that should be taken into account for radio link design are fading due to signal attenuation by hydrometeors (rain drops) and fading due to the absorption of radio signals in atmospheric gases. The features of the terahertz wave attenuation by hydrometeors, in particular in rains, of variable intensity are considered in detail. Based on the results of the conducted researches, we get that frequency ranges 110-150 GHz and 220-310 GHz are most suitable and promising frequency bands for design of ultra high-speed and ultra-wideband wireless telecommunication systems. This is because radio link designers can use large bandwidths of 40-90 GHz in transceivers and receivers in order to increase significantly the information capacity, the secrecy and protection against detecting and unauthorized access to transmitted information. The results of range calculations of the radio relay line of terahertz frequency band for 2 GHz and 40 GHz receiver’s band of are shown. This calculations show the possibility of creating radio relay lines with point-to-point range of at least 1 km.

Keywords: terahertz range, bandwidth, fading, radio relay communication lines

Авдеенко Глеб Леонидович, Бунин Сергей Георгиевич, Нарытник Теодор Николаевич, Ермаков Антон Валерьевич, Волков Валерий Васильевич

Обоснование частотных диапазонов для высокоскоростных беспроводных телекоммуникационных систем терагерцового диапазона

Обоснована необходимость перехода к использованию терагерцового диапазона частот при развертывании будущих радиорелейных линий связи сверхвысокой пропускной способности. Рассмотрены основные факторы, приводящие к возникновению замираний в радиорелейных линиях связи. Показано, что в терагерцовом диапазоне наибольшее влияние на энергетический потенциал радиорелейных линии оказывают затухания в гидрометеорах. Выделены участки частот терагерцового диапазона, наиболее всего пригодные для использования в радиорелейных линиях связи.

Ключевые слова: терагерцовый диапазон, пропускная способность, замирания, радиорелейные линии связи