Do leta 2030 naj bi mobilne komunikacije 6G utrle pot inovativnim aplikacijam, kot so umetna inteligenca, virtualna resničnost in internet stvari.To bo zahtevalo večjo zmogljivost kot trenutni mobilni standard 5G z uporabo novih rešitev strojne opreme.Tako bo Fraunhofer IAF na EuMW 2022 predstavil energetsko učinkovit GaN oddajni modul, razvit skupaj s Fraunhofer HHI za ustrezno frekvenčno območje 6G nad 70 GHz.Visoko zmogljivost tega modula je potrdil Fraunhofer HHI.
Avtonomna vozila, telemedicina, avtomatizirane tovarne – vse te prihodnje aplikacije v prometu, zdravstvu in industriji temeljijo na informacijskih in komunikacijskih tehnologijah, ki presegajo zmogljivosti trenutnega standarda mobilnih komunikacij pete generacije (5G).Pričakovana uvedba mobilnih komunikacij 6G leta 2030 obljublja, da bo zagotovila potrebna omrežja visoke hitrosti za količine podatkov, potrebne v prihodnosti, s hitrostjo prenosa podatkov nad 1 Tbps in zakasnitvijo do 100 µs.
Od leta 2019 kot projekt KONFEKT (»6G Komunikacijske komponente«).
Raziskovalci so razvili prenosne module na osnovi močnostnega polprevodnika galijevega nitrida (GaN), ki lahko prvič uporablja frekvenčno območje približno 80 GHz (E-pas) in 140 GHz (D-pas).Inovativni oddajniški modul E-band, katerega visoko zmogljivost je uspešno preizkusil Fraunhofer HHI, bo predstavljen strokovni javnosti na Evropskem tednu mikrovalov (EuMW) v Milanu, Italija, od 25. do 30. septembra 2022.
»Zaradi visokih zahtev glede zmogljivosti in učinkovitosti 6G zahteva nove vrste opreme,« pojasnjuje dr. Michael Mikulla iz Fraunhofer IAF, ki koordinira projekt KONFEKT.»Današnje najsodobnejše komponente dosegajo svoje meje.To velja zlasti za osnovno polprevodniško tehnologijo ter tehnologijo sestavljanja in antene.Da bi dosegli najboljše rezultate v smislu izhodne moči, pasovne širine in energetske učinkovitosti, uporabljamo monolitno integrirano mikrovalovno mikrovalovno vezje (MMIC) na osnovi GaN našega modula, ki nadomešča trenutno uporabljena silicijeva vezja. Kot polprevodnik s širokim pasovnim razmakom lahko GaN deluje pri višjih napetostih , ki zagotavlja znatno nižje izgube in bolj kompaktne komponente. Poleg tega se odmikamo od paketov za površinsko montažo in planarnega oblikovanja za razvoj arhitektur za oblikovanje žarka z nizkimi izgubami z valovodi in vgrajenimi vzporednimi vezji.«
Fraunhofer HHI je tudi aktivno vključen v vrednotenje 3D tiskanih valovodov.Več komponent je bilo zasnovanih, izdelanih in karakteriziranih s postopkom selektivnega laserskega taljenja (SLM), vključno z razdelilniki moči, antenami in antenskimi dovodi.Postopek omogoča tudi hitro in stroškovno učinkovito proizvodnjo komponent, ki jih ni mogoče izdelati s tradicionalnimi metodami, s čimer se utira pot razvoju tehnologije 6G.
"S temi tehnološkimi inovacijami Fraunhoferjeva inštituta IAF in HHI omogočata Nemčiji in Evropi, da naredita pomemben korak k prihodnosti mobilnih komunikacij, hkrati pa pomembno prispevata k nacionalni tehnološki suverenosti," je dejal Mikula.
Modul E-band zagotavlja 1 W linearne izhodne moči od 81 GHz do 86 GHz s kombiniranjem oddajne moči štirih ločenih modulov s sklopom valovoda z izjemno nizkimi izgubami.Zaradi tega je primeren za širokopasovne podatkovne povezave od točke do točke na dolge razdalje, kar je ključna zmogljivost za prihodnje arhitekture 6G.
Različni poskusi prenosa, ki jih izvaja Fraunhofer HHI, so pokazali delovanje skupaj razvitih komponent: v različnih scenarijih na prostem so signali v skladu s trenutno razvojno specifikacijo 5G (5G-NR izdaja 16 standarda 3GPP GSM).Pri 85 GHz je pasovna širina 400 MHz.
Z vidnim poljem se podatki uspešno prenašajo do 600 metrov v 64-simbolni kvadraturni amplitudni modulaciji (64-QAM), ki zagotavlja visoko učinkovitost pasovne širine 6 bps/Hz.Magnituda vektorja napake (EVM) prejetega signala je -24,43 dB, precej pod mejo 3GPP, ki znaša -20,92 dB.Ker vidno polje blokirajo drevesa in parkirana vozila, je mogoče modulirane podatke 16QAM uspešno prenašati do 150 metrov.Kvadraturne modulacijske podatke (kvadraturno fazno premikanje, QPSK) je mogoče še vedno prenašati in uspešno sprejemati z učinkovitostjo 2 bps/Hz, tudi če je vidna linija med oddajnikom in sprejemnikom popolnoma blokirana.V vseh scenarijih je bistveno visoko razmerje med signalom in šumom, ki včasih presega 20 dB, zlasti glede na frekvenčno območje, in ga je mogoče doseči le s povečanjem zmogljivosti komponent.
Pri drugem pristopu je bil oddajniški modul razvit za frekvenčno območje okoli 140 GHz, ki združuje izhodno moč nad 100 mW z največjo pasovno širino 20 GHz.Testiranje tega modula je še pred nami.Oba oddajniška modula sta idealni komponenti za razvoj in testiranje prihodnjih sistemov 6G v frekvenčnem območju terahercev.
Uporabite ta obrazec, če naletite na črkovalne napake, netočnosti ali želite oddati zahtevo za urejanje vsebine te strani.Za splošna vprašanja uporabite naš kontaktni obrazec.Za splošne povratne informacije uporabite spodnji razdelek za javne komentarje (upoštevajte pravila).
Vaše povratne informacije so za nas zelo pomembne.Vendar pa zaradi velike količine sporočil ne moremo zagotoviti individualnih odgovorov.
Vaš e-poštni naslov se uporablja samo za obveščanje prejemnikov, kdo je poslal e-pošto.Niti vaš naslov niti naslov prejemnika ne bosta uporabljena za noben drug namen.Podatki, ki ste jih vnesli, bodo prikazani v vaši e-pošti in jih Tech Xplore ne bo shranil v nobeni obliki.
To spletno mesto uporablja piškotke za lažjo navigacijo, analizo vaše uporabe naših storitev, zbiranje podatkov za prilagajanje oglasov in zagotavljanje vsebin tretjih oseb.Z uporabo našega spletnega mesta potrjujete, da ste prebrali in razumeli naš pravilnik o zasebnosti in pogoje uporabe.
Čas objave: 18. oktober 2022
