Vuoteen 2030 mennessä 6G-matkaviestinnän odotetaan tasoittavan tietä innovatiivisille sovelluksille, kuten tekoälylle, virtuaalitodellisuudelle ja esineiden internetille.Tämä vaatii parempaa suorituskykyä kuin nykyinen 5G-mobiilistandardi uusilla laitteistoratkaisuilla.Sellaisenaan Fraunhofer IAF esittelee EuMW 2022 -messuilla energiatehokkaan GaN-lähetinmoduulin, joka on kehitetty yhdessä Fraunhofer HHI:n kanssa vastaavalle 6G-taajuusalueelle yli 70 GHz.Fraunhofer HHI on vahvistanut tämän moduulin korkean suorituskyvyn.
Autonomiset ajoneuvot, telelääketiede, automatisoidut tehtaat – kaikki nämä tulevaisuuden sovellukset liikenteessä, terveydenhuollossa ja teollisuudessa perustuvat tieto- ja viestintäteknologioihin, jotka ylittävät nykyisen viidennen sukupolven (5G) matkaviestinstandardin mahdollisuudet.6G-matkaviestinnän odotettu käynnistyminen vuonna 2030 lupaa tarjota tarvittavat nopeat verkot tulevaisuudessa tarvittaville datamäärille yli 1 Tbps:n tiedonsiirtonopeudella ja 100 µs:n latenssilla.
Vuodesta 2019 lähtien KONFEKT-projektina ("6G Communication Components").
Tutkijat ovat kehittäneet galliumnitridi (GaN) tehopuolijohteeseen perustuvia siirtomoduuleja, jotka ensimmäistä kertaa voivat käyttää noin 80 GHz (E-kaista) ja 140 GHz (D-kaista) taajuusaluetta.Innovatiivinen E-kaistainen lähetinmoduuli, jonka korkean suorituskyvyn Fraunhofer HHI on testannut menestyksekkäästi, esitellään asiantuntijayleisölle European Microwave Week -tapahtumassa (EuMW) Milanossa, Italiassa 25.-30.9.2022.
"Suorituskykyä ja tehokkuutta koskevien korkeiden vaatimusten vuoksi 6G vaatii uudentyyppisiä laitteita", selittää tohtori Michael Mikulla Fraunhofer IAF:sta, joka koordinoi KONFEKT-projektia.”Tämän päivän huippumodernit komponentit ovat saavuttamassa rajansa.Tämä koskee erityisesti taustalla olevaa puolijohdeteknologiaa sekä kokoonpano- ja antennitekniikkaa.Saavuttaaksemme parhaat tulokset lähtötehon, kaistanleveyden ja tehon hyötysuhteen suhteen, käytämme moduulimme GaN-pohjaista monoliittista integrointia Microwave Microwave Circuits (MMIC) korvaa nykyisin käytetyt piipiirit. GaN voi toimia korkeammilla jännitteillä laajakaistaisena puolijohteena. , joka tarjoaa huomattavasti pienemmät häviöt ja kompaktimpia komponentteja. Lisäksi olemme siirtymässä pois pinta-asennettavista ja tasomaisista suunnittelupaketeista kehittääksemme pienihäviöisiä säteenmuodostusarkkitehtuureja, joissa on aaltoputkia ja sisäänrakennettuja rinnakkaispiirejä.
Fraunhofer HHI on myös aktiivisesti mukana 3D-painettujen aaltoputkien arvioinnissa.Useita komponentteja on suunniteltu, valmistettu ja karakterisoitu käyttämällä selektiivistä lasersulatusprosessia (SLM), mukaan lukien tehonjakajat, antennit ja antennisyötteet.Prosessi mahdollistaa myös sellaisten komponenttien nopean ja kustannustehokkaan valmistuksen, joita ei voida valmistaa perinteisillä menetelmillä, mikä tasoittaa tietä 6G-teknologian kehitykselle.
"Näiden teknologisten innovaatioiden avulla Fraunhofer Institutes IAF ja HHI antavat Saksalle ja Euroopalle mahdollisuuden ottaa tärkeän askeleen kohti matkaviestinnän tulevaisuutta ja samalla edistää merkittävästi kansallista teknologista suvereniteettia", Mikula sanoi.
E-kaistamoduuli tarjoaa 1 W lineaarisen lähtötehon 81 GHz - 86 GHz yhdistämällä neljän erillisen moduulin lähetystehon erittäin pienihäviöiseen aaltoputkikokoonpanoon.Tämä tekee siitä sopivan laajakaistaisille point-to-point-datayhteyksille pitkillä etäisyyksillä, mikä on keskeinen ominaisuus tuleville 6G-arkkitehtuureille.
Fraunhofer HHI:n useat siirtokokeet ovat osoittaneet yhdessä kehitettyjen komponenttien suorituskyvyn: signaalit ovat erilaisissa ulkoskenaarioissa nykyisen 5G-kehitysspesifikaatioiden mukaisia (3GPP GSM -standardin 5G-NR Release 16).85 GHz:n kaistanleveys on 400 MHz.
Näköyhteyttä käytettäessä tiedot siirretään onnistuneesti jopa 600 metriin 64-symbolisella kvadratuuriamplitudimodulaatiolla (64-QAM), mikä tarjoaa korkean kaistanleveyden tehokkuuden 6 bps/Hz.Vastaanotetun signaalin virhevektorin magnitudi (EVM) on -24,43 dB, mikä on selvästi alle 3GPP-rajan -20,92 dB.Koska puut ja pysäköidyt ajoneuvot estävät näkökentän, 16QAM-moduloitua dataa voidaan siirtää onnistuneesti 150 metriin asti.Kvadratuurimodulaatiodataa (kvadratuurinen vaihesiirtoavainnus, QPSK) voidaan edelleen lähettää ja vastaanottaa onnistuneesti 2 bps/Hz:n teholla, vaikka lähettimen ja vastaanottimen välinen näköyhteys on kokonaan estetty.Kaikissa skenaarioissa korkea signaali-kohinasuhde, joskus yli 20 dB, on olennainen, varsinkin kun otetaan huomioon taajuusalue, ja se voidaan saavuttaa vain lisäämällä komponenttien suorituskykyä.
Toisessa lähestymistavassa kehitettiin lähetinmoduuli noin 140 GHz:n taajuusalueelle, joka yhdistää yli 100 mW:n lähtötehon 20 GHz:n maksimikaistanleveyteen.Tämän moduulin testaus on vielä edessä.Molemmat lähetinmoduulit ovat ihanteellisia komponentteja tulevaisuuden 6G-järjestelmien kehittämiseen ja testaamiseen terahertsitaajuusalueella.
Käytä tätä lomaketta, jos kohtaat kirjoitusvirheitä, epätarkkuuksia tai haluat lähettää tämän sivun sisällön muokkauspyynnön.Yleisissä kysymyksissä ole hyvä ja käytä yhteydenottolomakettamme.Käytä yleistä palautetta alla olevasta julkisesta kommenttiosiosta (noudata sääntöjä).
Palautteesi on meille erittäin tärkeää.Viestien suuren määrän vuoksi emme kuitenkaan voi taata yksittäisiä vastauksia.
Sähköpostiosoitettasi käytetään vain ilmoittamaan vastaanottajille, kuka viestin lähetti.Osoitettasi tai vastaanottajan osoitetta ei käytetä mihinkään muuhun tarkoitukseen.Antamasi tiedot näkyvät sähköpostissasi, eikä Tech Xplore tallenna niitä missään muodossa.
Tämä verkkosivusto käyttää evästeitä navigoinnin helpottamiseksi, palveluidemme käytön analysoimiseksi, tietojen keräämiseksi mainosten personoimiseksi ja sisällön tarjoamiseksi kolmansilta osapuolilta.Käyttämällä verkkosivustoamme vahvistat, että olet lukenut ja ymmärtänyt tietosuojakäytäntömme ja käyttöehdot.
Postitusaika: 18.10.2022
