Очікується, що до 2030 року мобільний зв’язок 6G прокладе шлях для інноваційних програм, таких як штучний інтелект, віртуальна реальність та Інтернет речей.Це вимагатиме вищої продуктивності, ніж поточний мобільний стандарт 5G, із використанням нових апаратних рішень.Таким чином, на EuMW 2022 Fraunhofer IAF представить енергоефективний модуль передавача GaN, розроблений спільно з Fraunhofer HHI для відповідного діапазону частот 6G понад 70 ГГц.Висока продуктивність цього модуля була підтверджена Fraunhofer HHI.
Автономні транспортні засоби, телемедицина, автоматизовані заводи – усі ці майбутні програми на транспорті, охороні здоров’я та промисловості покладаються на інформаційні та комунікаційні технології, які виходять за рамки можливостей поточного стандарту мобільного зв’язку п’ятого покоління (5G).Очікуваний запуск мобільного зв’язку 6G у 2030 році обіцяє забезпечити необхідні високошвидкісні мережі для обсягів даних, необхідних у майбутньому, зі швидкістю передачі даних понад 1 Тбіт/с і затримкою до 100 мкс.
З 2019 року як проект KONFEKT («6G Communication Components»).
Дослідники розробили модулі передачі на основі силового напівпровідника з нітриду галію (GaN), який вперше може використовувати діапазон частот приблизно 80 ГГц (E-діапазон) і 140 ГГц (D-діапазон).Інноваційний модуль передавача E-band, чиї високі характеристики були успішно випробувані Fraunhofer HHI, буде представлено експертній громадськості на Європейському мікрохвильовому тижні (EuMW) у Мілані, Італія, з 25 по 30 вересня 2022 року.
«Через високі вимоги до продуктивності та ефективності 6G вимагає нових типів обладнання», — пояснює д-р Майкл Мікулла з Fraunhofer IAF, який координує проект KONFEKT.«Сьогоднішні найсучасніші компоненти досягають своїх можливостей.Це стосується, зокрема, базової напівпровідникової технології, а також монтажної та антенної технології.Щоб досягти найкращих результатів щодо вихідної потужності, пропускної здатності та енергоефективності, ми використовуємо монолітну інтеграцію мікрохвильових мікрохвильових ланцюгів (MMIC) на основі GaN нашого модуля, які замінюють кремнієві схеми, які зараз використовуються. Як широкозонний напівпровідник GaN може працювати при вищих напругах. , що забезпечує значно менші втрати та більш компактні компоненти. Крім того, ми відходимо від пакетів для поверхневого монтажу та планарних проектів для розробки архітектур формування променя з низькими втратами з хвилеводами та вбудованими паралельними схемами».
Fraunhofer HHI також бере активну участь в оцінці 3D-друкованих хвилеводів.Кілька компонентів були розроблені, виготовлені та охарактеризовані за допомогою процесу селективного лазерного плавлення (SLM), включаючи розгалужувачі потужності, антени та антени.Цей процес також дозволяє швидко та економічно ефективно виробляти компоненти, які неможливо виготовити традиційними методами, відкриваючи шлях для розвитку технології 6G.
«Завдяки цим технологічним інноваціям Інститути Фраунгофера IAF і HHI дозволяють Німеччині та Європі зробити важливий крок до майбутнього мобільного зв’язку, в той же час роблячи важливий внесок у національний технологічний суверенітет», — сказав Мікула.
Модуль E-діапазону забезпечує 1 Вт лінійної вихідної потужності від 81 ГГц до 86 ГГц, поєднуючи потужність передачі чотирьох окремих модулів із хвилеводом із надзвичайно низькими втратами.Це робить його придатним для широкосмугових каналів передачі даних «точка-точка» на великих відстанях, ключової можливості для майбутніх архітектур 6G.
Різноманітні експерименти з передачею, проведені Fraunhofer HHI, продемонстрували ефективність спільно розроблених компонентів: у різних сценаріях поза приміщенням сигнали відповідають поточній специфікації розробки 5G (5G-NR, версія 16 стандарту 3GPP GSM).На частоті 85 ГГц смуга пропускання становить 400 МГц.
За допомогою прямої видимості дані успішно передаються на відстань до 600 метрів у 64-символьній квадратурній амплітудній модуляції (64-QAM), що забезпечує високу ефективність пропускної здатності 6 біт/с/Гц.Величина вектора помилки отриманого сигналу (EVM) становить -24,43 дБ, що значно нижче межі 3GPP у -20,92 дБ.Оскільки лінія видимості заблокована деревами та припаркованими транспортними засобами, модульовані дані 16QAM можна успішно передавати на відстань до 150 метрів.Дані квадратурної модуляції (квадратурна фазова маніпуляція, QPSK) все ще можуть передаватися та успішно прийматися з ефективністю 2 біт/с/Гц, навіть якщо лінія прямої видимості між передавачем і приймачем повністю заблокована.У всіх сценаріях важливе високе відношення сигнал/шум, іноді понад 20 дБ, особливо з огляду на частотний діапазон, і може бути досягнуто лише шляхом підвищення продуктивності компонентів.
У другому підході був розроблений модуль передавача для частотного діапазону близько 140 ГГц, що поєднує вихідну потужність понад 100 мВт з максимальною смугою пропускання 20 ГГц.Тестування цього модуля ще попереду.Обидва модулі передавача є ідеальними компонентами для розробки та тестування майбутніх систем 6G у терагерцовому діапазоні частот.
Будь ласка, скористайтеся цією формою, якщо ви зіткнулися з орфографічними помилками, неточностями або хочете надіслати запит на редагування вмісту цієї сторінки.Для загальних запитань скористайтеся нашою контактною формою.Для загального відгуку використовуйте розділ публічних коментарів нижче (дотримуйтесь правил).
Ваш відгук дуже важливий для нас.Однак через велику кількість повідомлень ми не можемо гарантувати індивідуальні відповіді.
Ваша електронна адреса використовується лише для того, щоб повідомити одержувачам, хто надіслав лист.Ні ваша адреса, ні адреса одержувача не будуть використані для будь-яких інших цілей.Введена вами інформація з’явиться у вашій електронній пошті та не зберігатиметься Tech Xplore у жодній формі.
Цей веб-сайт використовує файли cookie для полегшення навігації, аналізу використання вами наших послуг, збору даних для персоналізації реклами та надання вмісту від третіх сторін.Використовуючи наш веб-сайт, ви підтверджуєте, що прочитали та зрозуміли нашу Політику конфіденційності та Умови використання.
Час публікації: 18 жовтня 2022 р
