1. Universidade do Minho - 2013
Escola de Engenharia
M.I.E.COM. - Redes Móveis
Porque razão não se usa a radiação Terahertz do espectro
eletromagnético para transmitir dados a alta velocidades ?
V.João, M.António RM – UM 2013

2. A Radiação “Terahertz”
¤ Ondas electromagnéticas que se propagam na gama
de frequências dos Terahertz.
Fig.1 – Espectro de Radiação Electromagnétia (Fonte: http://www.br-labs.com/wp-
content/uploads/2010/12/grafico_terahertz.png)
2/10
V.João, M.António RM – UM 2013

3. Caracterísitcas Gerais
¤ A gama de frequências utilizada para sistemas de
comunicação THz situa-se entre os 275 GHz e os 300 GHz.
¤ Tem como objectivo permitir taxas de transmissão na
ordem dos 10/15 Gbit/s.
¤ Sistemas THz necessitam, em espaço livre, de “linha de
visão” entre emissor e receptor.
¤ Em ambientes indoor a linha de visão é comprometida
devida a obstáculos (indivíduos, paredes, etc.).
3/10
V.João, M.António RM – UM 2013

4. Caracterísitcas Gerais
¤ Os sinais THz possuem fraco alcance devido à elevada
sensibilidade ao ruído atmosférico(atenuação).
¤ Para evitar perdas em espaço livre a intensidade do sinal
tem que ser amplificada.
Fig.2 – Atenuação entre transmissor e receptor (Fonte:
Koch, M. (n.d.). Terahertz communications: a 2020
vision martin koch *, 325–338.)
4/10
V.João, M.António RM – UM 2013

5. Como implementar ?
¤ Para colmatar as taxas de atenuação elevadas é
necessário recorrer a antenas de alto ganho (smart
antennas).
¤ Em sistemas indoor, para permitir comunicação sem
“linha de visão” recorre-se a espelhos dielétricos, já que
estes, radiam em todas as direções (“omni-directional
dielectric mirrors”).
5/10
V.João, M.António RM – UM 2013

6. Aplicações Futuras
¤ “(…)THz communication systems may replace or
supplement present WLAN systems in 10–15 years from
now.” 1
¤ Sistemas Wireless “Gigabit” irão suportar aplicações de
realidade virtual (Ex: Jogos de Computador, Aplicações
Militares).
Fig.3 – Ligação Segura THz em contexto militar (Fonte:Terahertz communications: a 2020 vision martin koch *, 325–338.)
1 - Koch, M. (n.d.). Terahertz communications: a 2020 vision martin koch *, 325–338.
6/10
V.João, M.António RM – UM 2013

7. Aplicações Futuras
¤ T r a n s f e r ê n c i a d e d a d o s ( a l t o d é b i t o ) p a r a
comunicação(por satélite ou mesmo interplanetária
(sondas)).
¤ Transmissão de sinais de vídeo em HDTV 1080p, k-
TV(4096x2160) ou UHD (7680x4320).2
¤ Estabelecimento de sistemas de comunicações
integrados através da conexão entre terminais e
sistemas parceiros (estações/quiosques multimédia).
2 - Kleine-Ostmann, T., & Nagatsuma, T. (2011). A Review on Terahertz Communications Research. Journal of Infrared,
Millimeter, and Terahertz Waves, 32(2), 143–171. doi:10.1007/s10762-010-9758-1
7/10
V.João, M.António RM – UM 2013

8. Obstáculos
¤ Os sistemas THz são bastante sensíveis à atenuação
atmosférica, inviabilizando implementação em locais de
condições atmosféricas adversas.
¤ Os custos para implementação de fontes de frequência
de 300 GHz são muito elevados.
¤ “Smart Antennas” baseadas em phased arrays não
estão disponíveis para frequências superiores a 60 GHz.
¤ Fontes THz que reunam potência adequada, agilidade
de frequência e pureza espectral são desafios difíceis.
8/10
V.João, M.António RM – UM 2013

9. Conclusão
¤ O uso da gama de frequências Terahertz é aínda uma
realidade muito distante.
¤ Custos elevados impedem desenvolvimento destes
sistemas.
¤ Elementos necessários à transmissão são rudimentares ou
inexistentes.
¤ Fontes de transmissão pouco desenvolvidas e incapazes
de superar a atenuação a elevadas frequências.
9/10
V.João, M.António RM – UM 2013

10. Referências Bibliográficas
¤ Koch, M. (n.d.). Terahertz communications: a 2020 vision martin koch *, 325–338.
¤ Kleine-Ostmann, T., & Nagatsuma, T. (2011). A Review on Terahertz
Communications Research. Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves,
32(2), 143–171. doi:10.1007/s10762-010-9758-1
¤ Sources, P. T., & Paper, I. (2011). Technology , Capabilities , and Performance of
Low, 1(1), 33–53.
¤ Dong, S.-W., Zhu, Z., & Wang, Y. (2011). Advances of terahertz research and
terahertz satellite communications. 2011 International Conference on Electronics,
Communications and Control (ICECC), 4122–4125. doi:10.1109/ICECC.
2011.6067937
¤ Krumbholz, N., Mittleman, D., Koch, M., & Felder, E. (2007). Short-Range Ultra-
Broadband Terahertz Communications : Concepts and Perspectives, 49(6).
¤ Nagatsuma, T. (n.d.). Extreme Bandwidth Wireless Communications Using Terahertz
Waves, 1–3.
10/10
V.João, M.António RM – UM 2013