До 2030 г. се очаква 6G мобилните комуникации да проправят пътя за иновативни приложения като изкуствен интелект, виртуална реалност и Интернет на нещата.Това ще изисква по-висока производителност от сегашния 5G мобилен стандарт с използване на нови хардуерни решения.Като такъв, на EuMW 2022, Fraunhofer IAF ще представи енергийно ефективен GaN предавателен модул, разработен съвместно с Fraunhofer HHI за съответния 6G честотен диапазон над 70 GHz.Високата производителност на този модул е потвърдена от Fraunhofer HHI.
Автономни превозни средства, телемедицина, автоматизирани фабрики – всички тези бъдещи приложения в транспорта, здравеопазването и индустрията разчитат на информационни и комуникационни технологии, които надхвърлят възможностите на текущия стандарт за мобилни комуникации от пето поколение (5G).Очакваното стартиране на 6G мобилни комуникации през 2030 г. обещава да осигури необходимите високоскоростни мрежи за обемите данни, необходими в бъдеще, със скорости на данни над 1 Tbps и латентност до 100 µs.
От 2019 г. като проект на KONFEKT („6G комуникационни компоненти“).
Изследователите са разработили предавателни модули, базирани на мощен полупроводник от галиев нитрид (GaN), който за първи път може да използва честотния диапазон от приблизително 80 GHz (E-лента) и 140 GHz (D-лента).Иновативният предавателен модул E-band, чиято висока производителност е успешно тествана от Fraunhofer HHI, ще бъде представен на експертната публика на Европейската седмица на микровълните (EuMW) в Милано, Италия, от 25 до 30 септември 2022 г.
„Поради високите изисквания за производителност и ефективност, 6G изисква нови видове оборудване“, обяснява д-р Майкъл Микула от Fraunhofer IAF, който координира проекта KONFEKT.„Днешните най-съвременни компоненти достигат своите граници.Това се отнася по-специално за основната полупроводникова технология, както и за монтажната и антенната технология.За да постигнем най-добри резултати по отношение на изходна мощност, широчина на честотната лента и енергийна ефективност, ние използваме базирани на GaN монолитни интеграционни микровълнови микровълнови вериги (MMIC) на нашия модул, които заместват използваните в момента силициеви вериги. Като широколентов полупроводник, GaN може да работи при по-високи напрежения , осигурявайки значително по-ниски загуби и по-компактни компоненти. В допълнение, ние се отдалечаваме от пакетите за повърхностен монтаж и планарния дизайн за разработване на архитектури за формиране на лъчи с ниски загуби с вълноводи и вградени паралелни вериги.“
Fraunhofer HHI също участва активно в оценката на 3D отпечатани вълноводи.Няколко компонента са проектирани, произведени и характеризирани с помощта на процеса на селективно лазерно топене (SLM), включително разпределители на мощността, антени и антенни канали.Процесът също така позволява бързо и рентабилно производство на компоненти, които не могат да бъдат произведени по традиционни методи, проправяйки пътя за развитието на 6G технологията.
„Чрез тези технологични иновации институтите Fraunhofer IAF и HHI позволяват на Германия и Европа да направят важна стъпка към бъдещето на мобилните комуникации, като в същото време дават важен принос за националния технологичен суверенитет“, каза Микула.
Модулът E-band осигурява 1 W линейна изходна мощност от 81 GHz до 86 GHz чрез комбиниране на предавателната мощност на четири отделни модула с вълноводен модул с изключително ниски загуби.Това го прави подходящ за широколентови връзки за данни от точка до точка на големи разстояния, ключова възможност за бъдещите 6G архитектури.
Различни експерименти за предаване от Fraunhofer HHI демонстрираха производителността на съвместно разработените компоненти: при различни сценарии на открито сигналите отговарят на текущата спецификация за развитие на 5G (5G-NR издание 16 на стандарта 3GPP GSM).При 85 GHz честотната лента е 400 MHz.
С пряка видимост, данните се предават успешно до 600 метра в 64-символна квадратурна амплитудна модулация (64-QAM), осигуряваща висока ефективност на честотната лента от 6 bps/Hz.Големината на вектора на грешката (EVM) на получения сигнал е -24,43 dB, доста под границата на 3GPP от -20,92 dB.Тъй като линията на видимост е блокирана от дървета и паркирани превозни средства, 16QAM модулираните данни могат да бъдат успешно предавани до 150 метра.Данните за квадратурна модулация (квадратурна фазова манипулация, QPSK) все още могат да бъдат предавани и успешно приемани при ефективност от 2 bps/Hz дори когато линията на видимост между предавателя и приемника е напълно блокирана.Във всички сценарии високото съотношение сигнал/шум, понякога над 20 dB, е от съществено значение, особено като се има предвид честотният диапазон, и може да бъде постигнато само чрез увеличаване на производителността на компонентите.
При втория подход е разработен предавателен модул за честотен диапазон около 140 GHz, комбиниращ изходна мощност от над 100 mW с максимална честотна лента от 20 GHz.Тестването на този модул тепърва предстои.И двата предавателни модула са идеални компоненти за разработване и тестване на бъдещи 6G системи в терагерцовия честотен диапазон.
Моля, използвайте този формуляр, ако срещнете правописни грешки, неточности или искате да изпратите заявка за редактиране на съдържанието на тази страница.За общи въпроси, моля, използвайте нашата форма за контакт.За обща обратна връзка използвайте секцията за обществени коментари по-долу (следвайте правилата).
Вашата обратна връзка е много важна за нас.Въпреки това, поради големия обем съобщения, не можем да гарантираме индивидуални отговори.
Вашият имейл адрес се използва само за да уведоми получателите кой е изпратил имейла.Нито вашият адрес, нито адресът на получателя ще бъдат използвани за други цели.Информацията, която сте въвели, ще се появи във вашия имейл и няма да бъде съхранявана от Tech Xplore под никаква форма.
Този уебсайт използва бисквитки, за да улесни навигацията, да анализира използването на нашите услуги от ваша страна, да събира данни за персонализиране на реклами и да предоставя съдържание от трети страни.Използвайки нашия уебсайт, вие потвърждавате, че сте прочели и разбрали нашата Политика за поверителност и Условия за ползване.
Време на публикуване: 18 октомври 2022 г
