Esittelyssä lähetin-vastaanotin, joka voi napata 5G-verkkojen korkeampia taajuuskaistoja

Aikaleima: 15. kesäkuuta 2022 1
Lähdesolmu: 1380515

TOKYO, 15. kesäkuuta 2022 – (JCN Newswire) – Tokyo Techin ja NEC Corporationin tutkijat ovat äskettäin kehittäneet uuden vaiheistetun keilanmuodostajan 5G-millimetriaaltokaistalle (mmWave). Niiden innovatiivinen suunnittelu soveltaa kahta tunnettua tekniikkaa – Doherty-vahvistinta ja digitaalista esisäröä – mmWave-vaiheistetussa ryhmälähetin-vastaanottimessa ja ratkaisee perinteisten mallien ongelmat, tuottaen poikkeuksellisen energia- ja aluetehokkuuden ja ylittävät muut huippuluokan 5G-lähetin-vastaanottimet. .


5G-verkot yleistyvät maailmanlaajuisesti. Monet 5G:tä tukevat kuluttajalaitteet hyötyvät jo lisääntyneistä nopeuksista ja pienemmästä latenssista. Joitakin 5G:lle varattuja taajuuskaistoja ei kuitenkaan hyödynnetä tehokkaasti teknisten rajoitusten vuoksi. Nämä taajuusalueet sisältävät New Radio (NR) 39 GHz:n kaistan, mutta itse asiassa ne ulottuvat 37 GHz:stä 43.5 GHz:iin maasta riippuen. NR-kaista tarjoaa huomattavia suorituskykyetuja verrattuna muihin 5G-verkkojen nykyään käyttämiin matalampiin taajuuskaistoihin. Se mahdollistaa esimerkiksi erittäin alhaisen tiedonsiirron latenssin sekä yli 10 Gb/s tiedonsiirtonopeudet ja valtavan kapasiteetin useille käyttäjille.

Näillä saavutuksilla on kuitenkin hintansa. Korkeataajuiset signaalit vaimentuvat nopeasti kulkiessaan avaruuden halki. Siksi on ratkaisevan tärkeää, että lähetetty teho keskitetään kapeaan säteeseen, joka on suunnattu suoraan vastaanottimeen. Tämä voidaan periaatteessa saavuttaa käyttämällä vaiheistettuja keilanmuodostajia, lähetyslaitteita, jotka koostuvat joukosta huolellisesti vaiheohjattuja antenneja. Kuitenkin työskentely NR-kaistan suurtaajuusalueilla vähentää tehovahvistimien tehokkuutta, koska niillä on taipumus kärsiä epälineaarisuusongelmista, jotka vääristävät lähetettyä signaalia.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi Japanin Tokyo Institute of Technologyn (Tokyo Tech) professori Kenichi Okadan johtama tutkijaryhmä on äskettäin kehittänyt uudessa tutkimuksessa uuden vaiheistetun keilanmuodostajan 5G-tukiasemille. Niiden suunnittelussa on sovitettu kaksi tunnettua tekniikkaa, nimittäin Doherty-vahvistin ja digitaalinen esisärö (DPD), mmWave-vaiheistettuun lähetin-vastaanottimeen, mutta muutamalla käänteellä. Tutkijat esittelevät havaintojaan vuoden 2022 IEEE-symposiumissa VLSI-teknologiasta ja piireistä.

Vuonna 1936 kehitetty Doherty-vahvistin on saanut uutta nousua nykyaikaisissa televiestintälaitteissa, koska sen tehokkuus on hyvä ja se soveltuu signaaleille, joilla on korkea huipun ja keskiarvon välinen suhde (kuten 5G-signaalit). Tokyo Techin tiimi muutti tavanomaista Doherty-vahvistimen suunnittelua ja tuotti kaksisuuntaisen vahvistimen. Tämä tarkoittaa, että sama piiri voi vahvistaa sekä lähetettävää että vastaanotettua signaalia vähäkohinaisella. Tämä täytti vahvistuksen ratkaisevan roolin sekä lähetyksessä että vastaanotossa. "Esittämämme kaksisuuntainen toteutus vahvistimelle on erittäin aluetehokas. Lisäksi sen yhteissuunnittelun ja kiekkotason sirupakkausteknologian ansiosta se mahdollistaa pienen välityshäviön. Tämä tarkoittaa, että vähemmän tehoa menetetään signaalin kulkiessa. vahvistin", selittää professori Okada.

Useista eduistaan ​​huolimatta Doherty-vahvistin voi pahentaa epälineaarisuusongelmia, jotka johtuvat vaiheistetun antennin elementtien yhteensopimattomuudesta. Tiimi ratkaisi tämän ongelman kahdella tavalla. Ensinnäkin he käyttivät DPD-tekniikkaa, joka sisältää signaalin vääristymisen ennen lähetystä kumotakseen tehokkaasti vahvistimen aiheuttaman vääristymän. Niiden toteutus, toisin kuin perinteiset DPD-lähestymistavat, käytti yhteistä hakutaulukkoa (LUT) kaikille antenneille, mikä minimoi piirin monimutkaisuuden. Toiseksi he ottivat käyttöön elementtien välisen epäsopivuuden kompensointikyvyn vaiheistetussa taulukossa, mikä paransi sen yleistä lineaarisuutta. "Verrasimme ehdotettua laitetta muihin huippuluokan 5G vaiheistettujen ryhmien lähetin-vastaanottimiin ja havaitsimme, että kompensoimalla elementtien välisiä epäsopivuuksia jaetun LUT DPD -moduulissa, tuotteemme osoittavat pienemmän viereisen kanavan vuodon ja lähetysvirheen, " huomauttaa professori Okada. "Toivottavasti tässä tutkimuksessa kuvattu laite ja tekniikat antavat meille kaikille mahdollisuuden hyötyä 5G NR:n eduista nopeammin!"

Kuittaus
Tätä työtä tuki osittain Japanin sisä- ja viestintäministeriö (JPJ000254).

Tietoja Tokion teknillisestä instituutista

Tokyo Tech on tutkimuksen ja korkeakoulutuksen eturintamassa Japanin johtava tiede- ja teknologiayliopisto. Tokyo Techin tutkijat ovat loistavia aloilla materiaalitieteestä biologiaan, tietojenkäsittelytieteeseen ja fysiikkaan. Vuonna 1881 perustettu Tokyo Tech isännöi vuosittain yli 10,000 XNUMX perustutkinto- ja jatko-opiskelijaa, joista kehittyy tieteellisiä johtajia ja teollisuuden halutuimpia insinöörejä. Tokyo Tech -yhteisö, joka ilmentää japanilaista "monotsukuri"-filosofiaa, joka tarkoittaa "teknistä kekseliäisyyttä ja innovaatioita", pyrkii edistämään yhteiskuntaa vaikuttavan tutkimuksen avulla. https://www.titech.ac.jp/english/

Tietoja NEC Corporationista

NEC Corporation on vakiinnuttanut asemansa johtavana IT- ja verkkoteknologioiden integroijana ja samalla edistänyt tuotemerkkiä "Orchestrating a brighter world". NEC antaa yrityksille ja yhteisöille mahdollisuuden sopeutua sekä yhteiskunnassa että markkinoilla tapahtuviin nopeisiin muutoksiin, koska se tarjoaa turvallisuuden, turvallisuuden, oikeudenmukaisuuden ja tehokkuuden sosiaalisia arvoja edistääkseen kestävämpää maailmaa, jossa jokaisella on mahdollisuus saavuttaa täysi potentiaalinsa. Lisätietoja saat NEC:stä osoitteessa https://www.nec.com.


Tekijänoikeus 2022 JCN Newswire. Kaikki oikeudet pidätetään. www.jcnnewswire.comTokyo Techin ja NEC Corporationin tutkijat ovat äskettäin kehittäneet uuden vaiheistetun keilanmuodostajan 5G millimetriaaltokaistalle (mmWave).

Aikaleima:

Lisää aiheesta JCN Newswire