Μέχρι το 2030, οι κινητές επικοινωνίες 6G αναμένεται να ανοίξουν το δρόμο για καινοτόμες εφαρμογές όπως η τεχνητή νοημοσύνη, η εικονική πραγματικότητα και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων.Αυτό θα απαιτήσει υψηλότερη απόδοση από το τρέχον πρότυπο 5G για κινητά χρησιμοποιώντας νέες λύσεις υλικού.Ως εκ τούτου, στο EuMW 2022, η Fraunhofer IAF θα παρουσιάσει μια ενεργειακά αποδοτική μονάδα πομπού GaN που αναπτύχθηκε από κοινού με την Fraunhofer HHI για την αντίστοιχη περιοχή συχνοτήτων 6G άνω των 70 GHz.Η υψηλή απόδοση αυτής της ενότητας έχει επιβεβαιωθεί από το Fraunhofer HHI.
Αυτόνομα οχήματα, τηλεϊατρική, αυτοματοποιημένα εργοστάσια – όλες αυτές οι μελλοντικές εφαρμογές στις μεταφορές, την υγειονομική περίθαλψη και τη βιομηχανία βασίζονται σε τεχνολογίες πληροφοριών και επικοινωνιών που υπερβαίνουν τις δυνατότητες του τρέχοντος προτύπου κινητών επικοινωνιών πέμπτης γενιάς (5G).Η αναμενόμενη κυκλοφορία των κινητών επικοινωνιών 6G το 2030 υπόσχεται να παρέχει τα απαραίτητα δίκτυα υψηλής ταχύτητας για τους όγκους δεδομένων που απαιτούνται στο μέλλον, με ρυθμούς δεδομένων άνω του 1 Tbps και καθυστέρηση έως 100 μs.
Από το 2019 ως έργο KONFEKT (“6G Communication Components”).
Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μονάδες μετάδοσης βασισμένες σε ημιαγωγό ισχύος νιτριδίου του γαλλίου (GaN), ο οποίος για πρώτη φορά μπορεί να χρησιμοποιήσει το εύρος συχνοτήτων περίπου 80 GHz (ζώνη E) και 140 GHz (ζώνη D).Η καινοτόμος μονάδα πομπού E-band, της οποίας η υψηλή απόδοση έχει δοκιμαστεί με επιτυχία από την Fraunhofer HHI, θα παρουσιαστεί στο έμπειρο κοινό στην Ευρωπαϊκή Εβδομάδα Μικροκυμάτων (EuMW) στο Μιλάνο, Ιταλία, από τις 25 έως τις 30 Σεπτεμβρίου 2022.
«Λόγω των υψηλών απαιτήσεων για απόδοση και αποδοτικότητα, το 6G απαιτεί νέους τύπους εξοπλισμού», εξηγεί ο Δρ Michael Mikulla από το Fraunhofer IAF, ο οποίος συντονίζει το έργο KONFEKT.«Τα σημερινά εξαρτήματα τελευταίας τεχνολογίας φτάνουν στα όριά τους.Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για την υποκείμενη τεχνολογία ημιαγωγών, καθώς και για την τεχνολογία συναρμολόγησης και κεραίας.Για να επιτύχουμε τα καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά την ισχύ εξόδου, το εύρος ζώνης και την απόδοση ισχύος, χρησιμοποιούμε μονολιθική ολοκλήρωση με βάση το GaN Τα κυκλώματα μικροκυμάτων μικροκυμάτων (MMIC) της μονάδας μας αντικαθιστούν τα χρησιμοποιούμενα κυκλώματα πυριτίου. Ως ημιαγωγός ευρείας ζώνης, το GaN μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλότερες τάσεις , παρέχοντας σημαντικά χαμηλότερες απώλειες και πιο συμπαγή εξαρτήματα. Επιπλέον, απομακρυνόμαστε από τα πακέτα επιφανειακής τοποθέτησης και επίπεδης σχεδίασης για την ανάπτυξη αρχιτεκτονικών διαμόρφωσης δέσμης χαμηλών απωλειών με κυματοδηγούς και ενσωματωμένα παράλληλα κυκλώματα».
Η Fraunhofer HHI συμμετέχει επίσης ενεργά στην αξιολόγηση τρισδιάστατων εκτυπωμένων κυματοδηγών.Πολλά εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί, κατασκευαστεί και χαρακτηριστεί χρησιμοποιώντας τη διαδικασία επιλεκτικής τήξης με λέιζερ (SLM), συμπεριλαμβανομένων των διαχωριστών ισχύος, των κεραιών και των τροφοδοτήσεων κεραιών.Η διαδικασία επιτρέπει επίσης την ταχεία και οικονομικά αποδοτική παραγωγή εξαρτημάτων που δεν μπορούν να κατασκευαστούν με παραδοσιακές μεθόδους, ανοίγοντας το δρόμο για την ανάπτυξη της τεχνολογίας 6G.
«Μέσα από αυτές τις τεχνολογικές καινοτομίες, τα Ινστιτούτα Fraunhofer IAF και HHI επιτρέπουν στη Γερμανία και την Ευρώπη να κάνουν ένα σημαντικό βήμα προς το μέλλον των κινητών επικοινωνιών, ενώ ταυτόχρονα συμβάλλουν σημαντικά στην εθνική τεχνολογική κυριαρχία», δήλωσε ο Mikula.
Η μονάδα E-band παρέχει 1W γραμμικής ισχύος εξόδου από 81 GHz έως 86 GHz συνδυάζοντας την ισχύ εκπομπής τεσσάρων ξεχωριστών μονάδων με ένα συγκρότημα κυματοδηγού εξαιρετικά χαμηλών απωλειών.Αυτό το καθιστά κατάλληλο για ευρυζωνικές συνδέσεις δεδομένων από σημείο σε σημείο σε μεγάλες αποστάσεις, μια βασική δυνατότητα για μελλοντικές αρχιτεκτονικές 6G.
Διάφορα πειράματα μετάδοσης από το Fraunhofer HHI έχουν δείξει την απόδοση των από κοινού αναπτυγμένων εξαρτημάτων: σε διάφορα σενάρια εξωτερικού χώρου, τα σήματα συμμορφώνονται με την τρέχουσα προδιαγραφή ανάπτυξης 5G (5G-NR Έκδοση 16 του προτύπου 3GPP GSM).Στα 85 GHz, το εύρος ζώνης είναι 400 MHz.
Με το οπτικό πεδίο, τα δεδομένα μεταδίδονται με επιτυχία έως και 600 μέτρα σε τετραγωνική διαμόρφωση πλάτους 64 συμβόλων (64-QAM), παρέχοντας υψηλή απόδοση εύρους ζώνης 6 bps/Hz.Το διανυσματικό μέγεθος σφάλματος του λαμβανόμενου σήματος (EVM) είναι -24,43 dB, πολύ κάτω από το όριο 3GPP των -20,92 dB.Επειδή η οπτική γωνία εμποδίζεται από δέντρα και σταθμευμένα οχήματα, τα διαμορφωμένα δεδομένα 16QAM μπορούν να μεταδοθούν με επιτυχία έως και 150 μέτρα.Τα δεδομένα τετραγωνικής διαμόρφωσης (κλειδί μετατόπισης τετράγωνης φάσης, QPSK) μπορούν ακόμα να μεταδοθούν και να ληφθούν επιτυχώς με απόδοση 2 bps/Hz ακόμη και όταν η οπτική επαφή μεταξύ πομπού και δέκτη είναι εντελώς αποκλεισμένη.Σε όλα τα σενάρια, μια υψηλή αναλογία σήματος προς θόρυβο, μερικές φορές μεγαλύτερη από 20 dB, είναι απαραίτητη, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη το εύρος συχνοτήτων, και μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την αύξηση της απόδοσης των εξαρτημάτων.
Στη δεύτερη προσέγγιση, αναπτύχθηκε μια μονάδα πομπού για ένα εύρος συχνοτήτων γύρω στα 140 GHz, συνδυάζοντας ισχύ εξόδου άνω των 100 mW με μέγιστο εύρος ζώνης 20 GHz.Η δοκιμή αυτής της ενότητας είναι ακόμη μπροστά.Και οι δύο μονάδες πομπού είναι ιδανικά εξαρτήματα για την ανάπτυξη και τη δοκιμή μελλοντικών συστημάτων 6G στην περιοχή συχνοτήτων terahertz.
Χρησιμοποιήστε αυτήν τη φόρμα εάν αντιμετωπίζετε ορθογραφικά λάθη, ανακρίβειες ή θέλετε να υποβάλετε αίτημα για επεξεργασία του περιεχομένου αυτής της σελίδας.Για γενικές ερωτήσεις, χρησιμοποιήστε τη φόρμα επικοινωνίας.Για γενικά σχόλια, χρησιμοποιήστε την ενότητα δημοσίων σχολίων παρακάτω (ακολουθήστε τους κανόνες).
Τα σχόλιά σας είναι πολύ σημαντικά για εμάς.Ωστόσο, λόγω του μεγάλου όγκου μηνυμάτων, δεν μπορούμε να εγγυηθούμε μεμονωμένες απαντήσεις.
Η διεύθυνση email σας χρησιμοποιείται μόνο για να ενημερώνει τους παραλήπτες ποιος έστειλε το email.Ούτε η διεύθυνσή σας ούτε η διεύθυνση του παραλήπτη θα χρησιμοποιηθούν για οποιονδήποτε άλλο σκοπό.Οι πληροφορίες που εισαγάγατε θα εμφανιστούν στο email σας και δεν θα αποθηκευτούν από την Tech Xplore σε οποιαδήποτε μορφή.
Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί cookies για τη διευκόλυνση της πλοήγησης, την ανάλυση της χρήσης των υπηρεσιών μας από εσάς, τη συλλογή δεδομένων για την εξατομίκευση διαφημίσεων και την παροχή περιεχομένου από τρίτα μέρη.Χρησιμοποιώντας τον ιστότοπό μας, αναγνωρίζετε ότι έχετε διαβάσει και κατανοήσει την Πολιτική Απορρήτου και τους Όρους Χρήσης μας.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-18-2022
