Oczekuje się, że do 2030 r. komunikacja mobilna 6G utoruje drogę innowacyjnym zastosowaniom, takim jak sztuczna inteligencja, wirtualna rzeczywistość i Internet rzeczy.Będzie to wymagało wyższej wydajności niż obecny mobilny standard 5G przy użyciu nowych rozwiązań sprzętowych.W związku z tym na targach EuMW 2022 Fraunhofer IAF zaprezentuje energooszczędny moduł nadajnika GaN opracowany wspólnie z Fraunhofer HHI dla odpowiedniego zakresu częstotliwości 6G powyżej 70 GHz.Wysoka wydajność tego modułu została potwierdzona przez Fraunhofer HHI.
Autonomiczne pojazdy, telemedycyna, zautomatyzowane fabryki – wszystkie te przyszłe zastosowania w transporcie, służbie zdrowia i przemyśle opierają się na technologiach informacyjnych i komunikacyjnych, które wykraczają poza możliwości obecnego standardu komunikacji mobilnej piątej generacji (5G).Oczekiwane uruchomienie komunikacji mobilnej 6G w 2030 r. obiecuje zapewnienie niezbędnych szybkich sieci dla wolumenów danych potrzebnych w przyszłości, z szybkością transmisji danych przekraczającą 1 Tb/s i opóźnieniem do 100 µs.
Od 2019 roku jako projekt KONFEKT („Komponenty komunikacyjne 6G”).
Naukowcy opracowali moduły transmisyjne oparte na półprzewodniku mocy z azotku galu (GaN), który po raz pierwszy może wykorzystywać zakres częstotliwości około 80 GHz (pasmo E) i 140 GHz (pasmo D).Innowacyjny moduł nadajnika w paśmie E, którego wysoka wydajność została pomyślnie przetestowana przez Fraunhofer HHI, zostanie zaprezentowany ekspertom podczas Europejskiego Tygodnia Mikrofalowego (EuMW) w Mediolanie we Włoszech w dniach 25-30 września 2022 r.
„Ze względu na wysokie wymagania dotyczące wydajności i wydajności, 6G wymaga nowego typu sprzętu”, wyjaśnia dr Michael Mikulla z Fraunhofer IAF, który koordynuje projekt KONFEKT.„Dzisiejsze najnowocześniejsze komponenty osiągają swoje granice.Dotyczy to w szczególności podstawowej technologii półprzewodnikowej, a także technologii montażu i anten.Aby osiągnąć najlepsze wyniki w zakresie mocy wyjściowej, przepustowości i sprawności energetycznej, stosujemy monolityczną integrację opartą na GaN. Mikrofalowe obwody mikrofalowe (MMIC) naszego modułu zastępują obecnie stosowane obwody krzemowe. Jako półprzewodnik o szerokim paśmie wzbronionym GaN może pracować przy wyższych napięciach , zapewniając znacznie mniejsze straty i bardziej kompaktowe komponenty. Ponadto odchodzimy od pakietów do montażu powierzchniowego i płaskich na rzecz opracowywania architektur kształtowania wiązki o niskich stratach z falowodami i wbudowanymi obwodami równoległymi.
Fraunhofer HHI jest również aktywnie zaangażowany w ocenę falowodów drukowanych w 3D.Zaprojektowano, wyprodukowano i scharakteryzowano kilka komponentów przy użyciu procesu selektywnego topienia laserowego (SLM), w tym rozdzielacze mocy, anteny i kanały antenowe.Proces pozwala również na szybką i efektywną kosztowo produkcję komponentów, których nie można wyprodukować tradycyjnymi metodami, torując drogę dla rozwoju technologii 6G.
„Dzięki tym innowacjom technologicznym Instytuty Fraunhofera, IAF i HHI, pozwalają Niemcom i Europie zrobić ważny krok w kierunku przyszłości komunikacji mobilnej, jednocześnie wnosząc ważny wkład w narodową suwerenność technologiczną” – powiedział Mikula.
Moduł pasma E zapewnia 1W liniowej mocy wyjściowej w zakresie od 81 GHz do 86 GHz, łącząc moc nadawczą czterech oddzielnych modułów z zespołem falowodu o ekstremalnie niskich stratach.Dzięki temu nadaje się do szerokopasmowych łączy danych typu punkt-punkt na duże odległości, co jest kluczową funkcją dla przyszłych architektur 6G.
Różne eksperymenty transmisji przeprowadzone przez Fraunhofer HHI wykazały wydajność wspólnie opracowanych komponentów: w różnych scenariuszach zewnętrznych sygnały są zgodne z aktualną specyfikacją rozwoju 5G (5G-NR wydanie 16 standardu 3GPP GSM).Przy 85 GHz szerokość pasma wynosi 400 MHz.
Dzięki linii wzroku dane są z powodzeniem przesyłane na odległość do 600 metrów w 64-symbolowej kwadraturowej modulacji amplitudy (64-QAM), zapewniając wysoką wydajność pasma 6 bps/Hz.Wielkość wektora błędu odebranego sygnału (EVM) wynosi -24,43 dB, znacznie poniżej limitu 3GPP wynoszącego -20,92 dB.Ponieważ pole widzenia jest zasłonięte przez drzewa i zaparkowane pojazdy, dane modulowane 16QAM mogą być z powodzeniem przesyłane na odległość do 150 metrów.Dane z modulacją kwadraturową (kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazowym, QPSK) mogą być nadal przesyłane i odbierane z wydajnością 2 bps/Hz, nawet jeśli linia wzroku między nadajnikiem a odbiornikiem jest całkowicie zablokowana.We wszystkich scenariuszach wysoki stosunek sygnału do szumu, czasami przekraczający 20 dB, jest niezbędny, zwłaszcza biorąc pod uwagę zakres częstotliwości, i można go osiągnąć jedynie poprzez zwiększenie wydajności komponentów.
W drugim podejściu opracowano moduł nadajnika dla zakresu częstotliwości około 140 GHz, łącząc moc wyjściową ponad 100 mW z maksymalną szerokością pasma 20 GHz.Testowanie tego modułu jest jeszcze przed nami.Oba moduły nadajników są idealnymi komponentami do opracowywania i testowania przyszłych systemów 6G w zakresie częstotliwości terahercowych.
Skorzystaj z tego formularza, jeśli napotkasz błędy ortograficzne, nieścisłości lub chcesz zgłosić prośbę o edycję zawartości tej strony.W przypadku ogólnych pytań prosimy o skorzystanie z naszego formularza kontaktowego.Aby uzyskać ogólną opinię, skorzystaj z sekcji komentarzy publicznych poniżej (przestrzegaj zasad).
Twoja opinia jest dla nas bardzo ważna.Jednak ze względu na dużą liczbę wiadomości nie możemy zagwarantować indywidualnych odpowiedzi.
Twój adres e-mail jest używany tylko w celu poinformowania odbiorców, kto wysłał wiadomość e-mail.Ani Twój adres, ani adres odbiorcy nie będą wykorzystywane do żadnych innych celów.Wprowadzone informacje pojawią się w wiadomości e-mail i nie będą przechowywane przez Tech Xplore w żadnej formie.
Ta strona korzysta z plików cookie, aby ułatwić nawigację, analizować korzystanie z naszych usług, zbierać dane w celu personalizacji reklam i dostarczać treści od stron trzecich.Korzystając z naszej witryny, potwierdzasz, że przeczytałeś i zrozumiałeś naszą Politykę prywatności i Warunki użytkowania.
Czas postu: 18-10-2022
