ENGINEERINGNET.BE - De CO₂-voetafdruk van wereldwijde draadloze netwerken is vergelijkbaar met die van de luchtvaart, en vertegenwoordigt 2-3% van de wereldwijde CO₂-uitstoot.
Zonder ingrijpende innovatie zal dit cijfer sterk stijgen naarmate 5G- en 6G-communicatiesystemen verder opschalen.
Doel van het DISRUPT-project is het ontwikkelen van een volledig digitale zenderarchitectuur die de analoog gedomineerde basisstations vervangt, die nu nog verantwoordelijk zijn voor ruim 70% van het energieverbruik van het netwerk.
Het onderzoeksteam hanteert een radicaal nieuwe aanpak: het integreren van geavanceerde CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) met een nog te ontwikkelen gesegmenteerd III-Nitride (III-N) halfgeleiderplatform.
Deze integratie maakt een volledig digitale RF-zender mogelijk, gebouwd uit duizenden ultrasnelle, lage-drempel III-N FET-apparaten die zijn gerangschikt in switch-bank-arrays.
Deze apparaten worden individueel aangestuurd met picosecondeprecisie door een CMOS-driverlaag die erboven is gemonteerd via flip-chip-interconnects met ultrahoge dichtheid.
Deze unieke digitale structuur maakt het mogelijk om direct krachtige, breedbandige, coherente RF-signalen te genereren, met nauwkeurige controle over amplitude en fase.
Het platform zal ook baanbrekend werk verrichten op het gebied van nieuwe technieken voor energie-efficiëntieverbetering en naadloze integratie van digitale signaalverwerking, klokgeneratie, foutcorrectie en AI-gebaseerde signaaloptimalisatie mogelijk maken.
Het DISRUPT-project heeft tot doel recordbrekende digitale zenders te leveren voor toepassingen in 5G en 6G, en zal nauw samenwerken met industriële partners om vroegtijdige technologieoverdracht en langdurige maatschappelijke impact te garanderen.
De visie van het team is om een nieuwe wereldwijde benchmark te zetten voor energie-efficiënte draadloze infrastructuur, waardoor toekomstige mobiele netwerken in staat worden gesteld om aan de stijgende vraag naar data te voldoen en tegelijk de milieukosten te minimaliseren.
Het project brengt vier toonaangevende onderzoekers samen:
- Prof. Leo de Vreede (TU Delft) – expert in digitale zenderarchitecturen.
- Prof. Rüdiger Quay (Fraunhofer IAF en professor aan de Universiteit van Freiburg) – specialist in GaN-halfgeleidertechnologie.
- Prof. Bogdan Staszewski (UCD) – pionier op het gebied van digitale PPL’s en transceivers.
- Prof. Anding Zhu (UCD) – expert op het gebied van digitale voorvervorming.
Dit onderzoeksteam wordt aangevuld met vier juniorwetenschappers van TU Delft en Fraunhofer IZM. Het project heeft een ERC Synergy Grant ontvangen van bijna 10 miljoen euro.
