Predstavljamo oddajnik-sprejemnik, ki se lahko dotakne višjih frekvenčnih pasov omrežij 5G

Časovni žig: 15. junij 2022 1:10
Izvorno vozlišče: 1380515

TOKIO, 15. junij 2022 – (JCN Newswire) – Raziskovalci pri Tokyo Tech in NEC Corporation so nedavno razvili nov oblikovalnik snopa s faznim nizom za pas 5G milimetrskih valov (mmWave). Njihova inovativna zasnova uporablja dve dobro znani tehniki – Dohertyjev ojačevalnik in digitalno predistorzijo – za oddajnik-sprejemnik s faznim nizom mmWave in premaguje težave v običajnih zasnovah, proizvaja izjemno energijsko in površinsko učinkovitost ter prekaša druge najsodobnejše oddajno-sprejemnike 5G. .


Omrežja 5G postajajo vse bolj razširjena po vsem svetu. Številne potrošniške naprave, ki podpirajo 5G, že izkoriščajo povečane hitrosti in nižje zakasnitve. Vendar pa nekateri frekvenčni pasovi, dodeljeni za 5G, niso učinkovito izkoriščeni zaradi tehnoloških omejitev. Ti frekvenčni pasovi vključujejo pas New Radio (NR) 39 GHz, vendar dejansko obsegajo od 37 GHz do 43.5 GHz, odvisno od države. Pas NR ponuja opazne prednosti pri zmogljivosti v primerjavi z drugimi nižjimi frekvenčnimi pasovi, ki jih danes uporabljajo omrežja 5G. Omogoča na primer izjemno nizko zakasnitev pri komunikaciji skupaj s hitrostjo prenosa podatkov nad 10 Gb/s in ogromno zmogljivostjo za sprejem več uporabnikov.

Vendar imajo ti podvigi svojo ceno. Visokofrekvenčni signali se med potovanjem skozi vesolje hitro oslabijo. Zato je ključnega pomena, da je oddajana moč koncentrirana v ozkem žarku, ki je usmerjen neposredno na sprejemnik. To je načeloma mogoče doseči s pomočjo oblikovalnikov snopa s faznim nizom, prenosnih naprav, sestavljenih iz niza fazno nadzorovanih anten. Vendar pa delo na visokofrekvenčnih območjih pasu NR zmanjša učinkovitost močnostnih ojačevalnikov, saj imajo težave z nelinearnostjo, ki popačijo preneseni signal.

Za reševanje teh vprašanj je skupina raziskovalcev, ki jo vodi profesor Kenichi Okada s Tokijskega inštituta za tehnologijo (Tokyo Tech), Japonska, v novi študiji nedavno razvila nov oblikovalnik snopa s faznim nizom za bazne postaje 5G. Njihova zasnova prilagaja dve dobro znani tehniki, in sicer Dohertyjev ojačevalnik in digitalno predistorcijo (DPD), v oddajnik-sprejemnik s faznim nizom mmWave, vendar z nekaj zasuki. Raziskovalci predstavljajo svoje ugotovitve na simpoziju IEEE 2022 o tehnologiji in vezjih VLSI.

Ojačevalnik Doherty, razvit leta 1936, je doživel ponoven razmah v sodobnih telekomunikacijskih napravah zaradi dobre energetske učinkovitosti in primernosti za signale z visokim razmerjem med vrhom in povprečjem (kot so signali 5G). Ekipa pri Tokyo Tech je spremenila zasnovo običajnega Dohertyjevega ojačevalnika in izdelala dvosmerni ojačevalnik. To pomeni, da lahko isto vezje tako ojača signal, ki ga je treba oddati, kot tudi sprejeti signal z nizkim šumom. S tem je bila izpolnjena ključna vloga ojačanja za prenos in sprejem. "Naša predlagana dvosmerna izvedba za ojačevalnik je zelo območno učinkovita. Poleg tega, zahvaljujoč sozasnovi s tehnologijo pakiranja čipov na ravni rezin, omogoča nizko vstavljeno izgubo. To pomeni, da se med prehodom signala izgubi manj energije. ojačevalnik," pojasnjuje profesor Okada.

Kljub številnim prednostim pa lahko Dohertyjev ojačevalnik poslabša težave z nelinearnostjo, ki izhajajo iz neusklajenosti v elementih faznega antenskega niza. Ekipa se je tega problema lotila na dva načina. Najprej so uporabili tehniko DPD, ki vključuje popačenje signala pred prenosom, da se učinkovito izniči popačenje, ki ga povzroči ojačevalnik. Njihova izvedba je za razliko od običajnih pristopov DPD uporabila skupno iskalno tabelo (LUT) za vse antene, kar je zmanjšalo kompleksnost vezja. Drugič, v fazni niz so uvedli zmožnosti kompenzacije neujemanja med elementi, s čimer so izboljšali njegovo splošno linearnost. "Predlagano napravo smo primerjali z drugimi najsodobnejšimi oddajniki-sprejemniki s faznimi nizi 5G in ugotovili, da s kompenzacijo medelementnih neusklajenosti v modulu DPD v skupni rabi LUT naša kaže manjše uhajanje sosednjih kanalov in napako pri prenosu, « pripomni profesor Okada. "Upajmo, da nam bodo naprava in tehnike, opisane v tej študiji, omogočile, da bomo vsi prej izkoristili prednosti 5G NR!"

Priznanje
To delo je delno podprlo Ministrstvo za notranje zadeve in komunikacije na Japonskem (JPJ000254).

O tokijskem tehnološkem inštitutu

Tokyo Tech stoji na čelu raziskav in visokega šolstva kot vodilna univerza za znanost in tehnologijo na Japonskem. Raziskovalci Tokyo Tech blestijo na področjih, od znanosti o materialih do biologije, računalništva in fizike. Tokyo Tech, ustanovljen leta 1881, vsako leto gosti več kot 10,000 dodiplomskih in podiplomskih študentov, ki se razvijejo v znanstvene voditelje in nekatere najbolj iskane inženirje v industriji. Skupnost Tokyo Tech, ki uteleša japonsko filozofijo "monotsukuri", kar pomeni "tehnična iznajdljivost in inovativnost", si prizadeva prispevati k družbi z raziskavami z velikim vplivom. https://www.titech.ac.jp/english/

O korporaciji NEC

NEC Corporation se je uveljavila kot vodilna v integraciji IT in omrežnih tehnologij, hkrati pa promovira izjavo blagovne znamke "Orkestriranje svetlejšega sveta". NEC omogoča podjetjem in skupnostim, da se prilagodijo hitrim spremembam, ki se dogajajo tako v družbi kot na trgu, saj zagotavlja družbene vrednote varnosti, zaščite, pravičnosti in učinkovitosti za spodbujanje bolj trajnostnega sveta, kjer ima vsakdo možnost, da doseže svoj polni potencial. Za več informacij obiščite NEC na https://www.nec.com.


Avtorske pravice 2022 JCN Newswire. Vse pravice pridržane. www.jcnnewswire.comRaziskovalci pri Tokyo Tech in NEC Corporation so nedavno razvili nov oblikovalnik snopa s faznim nizom za 5G milimetrski val (mmWave).

Časovni žig:

Več od JCN Newswire