2030-ra a 6G mobilkommunikáció várhatóan megnyitja az utat az olyan innovatív alkalmazások előtt, mint a mesterséges intelligencia, a virtuális valóság és a tárgyak internete.Ez nagyobb teljesítményt igényel, mint a jelenlegi 5G mobilszabvány, új hardvermegoldások használatával.Ennek megfelelően az EuMW 2022 kiállításon a Fraunhofer IAF a Fraunhofer HHI-vel közösen kifejlesztett, energiahatékony GaN adómodult mutat be a megfelelő 6G frekvenciatartományhoz, 70 GHz felett.Ennek a modulnak a nagy teljesítményét a Fraunhofer HHI megerősítette.
Autonóm járművek, telemedicina, automatizált gyárak – mindezek a jövőbeli közlekedési, egészségügyi és ipari alkalmazások olyan információs és kommunikációs technológiákra támaszkodnak, amelyek túlmutatnak a jelenlegi ötödik generációs (5G) mobilkommunikációs szabvány képességein.A 6G mobilkommunikáció 2030-ra várható bevezetése azt ígéri, hogy a jövőben szükséges adatmennyiséghez biztosítják a szükséges nagy sebességű hálózatokat 1 Tbps feletti adatátviteli sebességgel és akár 100 µs késleltetéssel.
2019 óta KONFEKT projektként („6G Communication Components”).
A kutatók gallium-nitrid (GaN) teljesítmény-félvezető alapú átviteli modulokat fejlesztettek ki, amelyek először képesek a körülbelül 80 GHz-es (E-sáv) és 140 GHz-es (D-sáv) frekvenciatartományt használni.Az innovatív E-sávos adómodul, amelynek nagy teljesítményét a Fraunhofer HHI sikeresen tesztelte, az Európai Mikrohullámú Héten (EuMW) az olaszországi Milánóban, 2022. szeptember 25. és 30. között mutatják be a szakértő közönségnek.
„A teljesítménnyel és hatékonysággal szemben támasztott magas követelmények miatt a 6G új típusú berendezéseket igényel” – magyarázza Dr. Michael Mikulla, a Fraunhofer IAF munkatársa, a KONFEKT projekt koordinátora.„A mai kor legmodernebb komponensei elérik határaikat.Ez különösen vonatkozik a mögöttes félvezető technológiára, valamint az összeszerelési és antennatechnológiára.A legjobb eredmények elérése érdekében a kimeneti teljesítmény, a sávszélesség és az energiahatékonyság tekintetében a GaN-alapú monolitikus integrációs mikrohullámú mikrohullámú áramköröket (MMIC) használjuk modulunkban, amelyek helyettesítik a jelenleg használt szilíciumáramköröket. Széles sávszélességű félvezetőként a GaN magasabb feszültségen is működhet , amely lényegesen kisebb veszteségeket és kompaktabb alkatrészeket biztosít. Ezenkívül eltávolodunk a felületre szerelhető és síkbeli tervezési csomagoktól az alacsony veszteségű sugárformáló architektúrák fejlesztése érdekében hullámvezetőkkel és beépített párhuzamos áramkörökkel.”
A Fraunhofer HHI aktívan részt vesz a 3D nyomtatott hullámvezetők értékelésében is.Számos alkatrészt terveztek, gyártottak és jellemeztek a szelektív lézerolvasztási (SLM) eljárással, beleértve a teljesítményelosztókat, antennákat és antenna betáplálásokat.Az eljárás lehetővé teszi olyan alkatrészek gyors és költséghatékony gyártását is, amelyek hagyományos módszerekkel nem gyárthatók, megnyitva az utat a 6G technológia fejlődése előtt.
„Ezekkel a technológiai innovációkkal a Fraunhofer Institutes IAF és a HHI lehetővé teszi Németország és Európa számára, hogy fontos lépést tegyen a mobilkommunikáció jövője felé, ugyanakkor jelentős mértékben hozzájáruljon a nemzeti technológiai szuverenitáshoz” – mondta Mikula.
Az E-sáv modul 1 W lineáris kimeneti teljesítményt biztosít 81 GHz-től 86 GHz-ig azáltal, hogy négy különálló modul adási teljesítményét kombinálja egy rendkívül alacsony veszteségű hullámvezető szerelvénnyel.Ez alkalmassá teszi szélessávú pont-pont adatkapcsolatokra nagy távolságokon, ami kulcsfontosságú a jövő 6G architektúrái számára.
A Fraunhofer HHI különféle átviteli kísérletei igazolták a közösen fejlesztett komponensek teljesítményét: különböző kültéri forgatókönyvekben a jelek megfelelnek a jelenlegi 5G fejlesztési specifikációnak (3GPP GSM szabvány 5G-NR 16. kiadása).85 GHz-en a sávszélesség 400 MHz.
A rálátással az adatok 600 méterig sikeresen továbbíthatók 64 szimbólumos kvadratúra amplitúdómodulációval (64-QAM), ami nagy, 6 bps/Hz-es sávszélesség-hatékonyságot biztosít.A vett jel hibavektor magnitúdója (EVM) -24,43 dB, ami jóval a 3GPP -20,92 dB-es határérték alatt van.Mivel a rálátást elzárják a fák és a parkoló járművek, a 16QAM modulált adatok akár 150 méterig is sikeresen továbbíthatók.A kvadratúra modulációs adatok (kvadratúra fáziseltolásos kulcsolás, QPSK) továbbra is továbbíthatók és sikeresen fogadhatók 2 bps/Hz-es hatékonysággal, még akkor is, ha az adó és a vevő közötti rálátás teljesen le van zárva.Minden forgatókönyvben elengedhetetlen a magas, esetenként 20 dB-t meghaladó jel-zaj arány, különösen a frekvenciatartományt figyelembe véve, és csak az alkatrészek teljesítményének növelésével érhető el.
A második megközelítésben egy 140 GHz körüli frekvenciatartományra fejlesztettek ki egy adómodult, amely a 100 mW feletti kimenő teljesítményt 20 GHz-es maximális sávszélességgel kombinálja.Ennek a modulnak a tesztelése még várat magára.Mindkét adómodul ideális komponens a jövőbeli 6G rendszerek fejlesztéséhez és teszteléséhez a terahertzes frekvenciatartományban.
Kérjük, használja ezt az űrlapot, ha helyesírási hibákat, pontatlanságokat észlel, vagy kérést szeretne benyújtani az oldal tartalmának szerkesztésére.Általános kérdések esetén használja kapcsolatfelvételi űrlapunkat.Általános visszajelzéshez használja az alábbi nyilvános megjegyzések szakaszt (kövesse a szabályokat).
Az Ön visszajelzése nagyon fontos számunkra.Az üzenetek nagy mennyisége miatt azonban nem tudjuk garantálni az egyedi válaszokat.
Az Ön e-mail címe csak arra szolgál, hogy a címzett tudja, ki küldte az e-mailt.Sem az Ön címét, sem a címzett címét nem használjuk fel más célra.A megadott információk megjelennek az e-mailben, és a Tech Xplore semmilyen formában nem tárolja azokat.
Ez a weboldal cookie-kat használ a navigáció megkönnyítésére, szolgáltatásaink használatának elemzésére, adatok gyűjtésére a hirdetések személyre szabásához és harmadik felektől származó tartalom biztosítására.Weboldalunk használatával Ön elismeri, hogy elolvasta és megértette Adatvédelmi szabályzatunkat és Felhasználási feltételeinket.
Feladás időpontja: 2022.10.18
