עד שנת 2030, תקשורת סלולרית 6G צפויה לסלול את הדרך ליישומים חדשניים כמו בינה מלאכותית, מציאות מדומה ואינטרנט של הדברים.זה ידרוש ביצועים גבוהים יותר מתקן ה-5G הנייד הנוכחי באמצעות פתרונות חומרה חדשים.ככזה, ב-EuMW 2022, Fraunhofer IAF תציג מודול משדר GaN חסכוני באנרגיה שפותח במשותף עם Fraunhofer HHI עבור טווח התדרים המקביל של 6G מעל 70 GHz.הביצועים הגבוהים של מודול זה אושרו על ידי Fraunhofer HHI.
כלי רכב אוטונומיים, רפואה טלפונית, מפעלים אוטומטיים – כל היישומים העתידיים הללו בתחום התחבורה, הבריאות והתעשייה מסתמכים על טכנולוגיות מידע ותקשורת החורגות מהיכולות של תקן התקשורת הניידת הנוכחית מהדור החמישי (5G).ההשקה הצפויה של תקשורת סלולרית 6G בשנת 2030 מבטיחה לספק את הרשתות המהירות הנחוצות לנפחי הנתונים הדרושים בעתיד, עם קצבי נתונים העולה על 1 Tbps והשהייה של עד 100 µs.
מאז 2019 כפרויקט KONFEKT ("רכיבי תקשורת 6G").
החוקרים פיתחו מודולי שידור המבוססים על מוליכים למחצה של גליום ניטריד (GaN), אשר לראשונה יכולים להשתמש בטווח התדרים של כ-80 גיגה-הרץ (פס E) ו-140 גיגה-הרץ (פס D).מודול המשדר E-band החדשני, שביצועיו הגבוהים נבדקו בהצלחה על ידי Fraunhofer HHI, יוצג לציבור המומחים בשבוע המיקרוגל האירופי (EuMW) במילאנו, איטליה, בין ה-25 ל-30 בספטמבר 2022.
"בשל הדרישות הגבוהות לביצועים ויעילות, 6G דורש סוגים חדשים של ציוד", מסביר ד"ר מיכאל מיקולה מ-Fraunhofer IAF, המרכז את פרויקט KONFEKT."הרכיבים החדישים של היום מגיעים לגבולות שלהם.זה חל במיוחד על טכנולוגיית המוליכים למחצה הבסיסית, כמו גם טכנולוגיית הרכבה ואנטנה.כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר מבחינת הספק פלט, רוחב פס ויעילות הספק, אנו משתמשים באינטגרציה מונוליטית מבוססת GaN Circuits Microwave Microwave (MMIC) של המודול שלנו מחליפים את מעגלי הסיליקון הנמצאים בשימוש כיום. כמוליך למחצה רחב פס רחב, GaN יכול לפעול במתחים גבוהים יותר , מתן הפסדים נמוכים משמעותית ורכיבים קומפקטיים יותר. בנוסף, אנו מתרחקים מחבילות הרכבה על פני השטח ותכנון מישוריים לפיתוח ארכיטקטורות ליצירת אלומה בהפסד נמוך עם מובילי גל ומעגלים מקבילים מובנים."
Fraunhofer HHI גם מעורב באופן פעיל בהערכה של מובילי גל מודפסים בתלת מימד.מספר רכיבים תוכננו, יוצרו ואופיינו באמצעות תהליך המסת הלייזר הסלקטיבי (SLM), כולל מפצלי כוח, אנטנות והזנות אנטנות.התהליך מאפשר גם ייצור מהיר וחסכוני של רכיבים שאינם ניתנים לייצור בשיטות מסורתיות, וסוללים את הדרך לפיתוח טכנולוגיית 6G.
"באמצעות החידושים הטכנולוגיים הללו, מכוני פראונהופר IAF ו-HHI מאפשרים לגרמניה ולאירופה לעשות צעד חשוב לעבר עתיד התקשורת הסלולרית, ובו בזמן לתרום תרומה חשובה לריבונות טכנולוגית לאומית", אמר מיקולה.
מודול ה-E-band מספק 1W של הספק פלט ליניארי מ-81 גיגה-הרץ עד 86 גיגה-הרץ על-ידי שילוב הספק השידור של ארבעה מודולים נפרדים עם מכלול מוליך גלים עם אובדן נמוך במיוחד.זה הופך אותו למתאים לקישורי נתונים מנקודה לנקודה בפס רחב למרחקים ארוכים, יכולת מפתח עבור ארכיטקטורות 6G עתידיות.
ניסויי שידור שונים של Fraunhofer HHI הדגימו את הביצועים של הרכיבים שפותחו במשותף: בתרחישים חיצוניים שונים, האותות תואמים את מפרט הפיתוח הנוכחי של 5G (5G-NR Release 16 של תקן 3GPP GSM).ב-85 גיגה-הרץ, רוחב הפס הוא 400 מגה-הרץ.
עם קו ראייה, נתונים מועברים בהצלחה עד 600 מטר ב-64 סמלים Quadrature Amplitude Modulation (64-QAM), המספק יעילות רוחב פס גבוהה של 6 bps/Hz.גודל וקטור השגיאה (EVM) של האות המתקבל הוא -24.43 dB, הרבה מתחת לגבול 3GPP של -20.92 dB.מכיוון שקו הראייה חסום על ידי עצים וכלי רכב חונים, ניתן להעביר בהצלחה נתונים מאופנים של 16QAM עד 150 מטר.נתוני אפנון מרובע (מפתח שיפוץ שלב מרובע, QPSK) עדיין ניתנים לשידור ולקבל בהצלחה ביעילות של 2 bps/Hz גם כאשר קו הראייה בין המשדר למקלט חסום לחלוטין.בכל התרחישים, יחס אות לרעש גבוה, לפעמים העולה על 20dB, הוא חיוני, במיוחד בהתחשב בטווח התדרים, וניתן להשיגו רק על ידי הגדלת ביצועי הרכיבים.
בגישה השנייה פותח מודול משדר לטווח תדרים סביב 140 גיגה-הרץ, המשלב הספק מוצא של מעל 100 מגה-ואט עם רוחב פס מרבי של 20 גיגה-הרץ.הבדיקה של מודול זה עדיין לפנינו.שני מודולי המשדר הם רכיבים אידיאליים לפיתוח ובדיקה של מערכות 6G עתידיות בתחום תדרי הטרה-הרץ.
אנא השתמש בטופס זה אם אתה נתקל בשגיאות כתיב, באי דיוקים, או אם ברצונך להגיש בקשה לעריכת התוכן של דף זה.לשאלות כלליות, אנא השתמש בטופס יצירת הקשר שלנו.למשוב כללי, השתמש בסעיף ההערות הציבוריות למטה (פעל לפי הכללים).
המשוב שלך חשוב לנו מאוד.עם זאת, בשל נפח ההודעות הרב, איננו יכולים להבטיח תגובות בודדות.
כתובת האימייל שלך משמשת רק כדי ליידע את הנמענים מי שלח את המייל.לא הכתובת שלך ולא כתובת הנמען ישמשו לכל מטרה אחרת.המידע שהזנת יופיע בדוא"ל שלך ולא יישמר על ידי Tech Xplore בשום צורה.
אתר זה משתמש בקובצי Cookie כדי להקל על הניווט, לנתח את השימוש שלך בשירותים שלנו, לאסוף נתונים כדי להתאים אישית מודעות ולספק תוכן מצדדים שלישיים.על ידי שימוש באתר האינטרנט שלנו, אתה מאשר שקראת והבנת את מדיניות הפרטיות ותנאי השימוש שלנו.
זמן פרסום: 18 באוקטובר 2022
