Представлен трансивер, который может подключаться к более высоким частотным диапазонам сетей 5G

Прочитано: 40 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Сети 5G становятся все более распространенными во всем мире. Многие потребительские устройства, поддерживающие 5G, уже выигрывают от увеличения скорости и снижения задержки. Однако некоторые полосы частот, выделенные для 5G, используются неэффективно из-за технологических ограничений. Эти полосы частот включают полосу New Radio (NR) 39 ГГц, но фактически охватывают диапазон от 37 ГГц до 43,5 ГГц, в зависимости от страны. Диапазон NR предлагает заметные преимущества в производительности по сравнению с другими низкочастотными диапазонами, которые сегодня используются в сетях 5G. Например, он обеспечивает сверхнизкую задержку при обмене данными, а также скорость передачи данных более 10 Гбит/с и огромную емкость для размещения нескольких пользователей.

Однако за эти подвиги приходится платить. Высокочастотные сигналы быстро затухают при прохождении через пространство. Поэтому крайне важно, чтобы передаваемая мощность была сосредоточена в узком луче, направленном непосредственно на приемник. В принципе, этого можно достичь с помощью формирователей луча с фазированной решеткой, передающих устройств, состоящих из решетки тщательно управляемых по фазе антенн. Однако работа в высокочастотных областях диапазона NR снижает эффективность усилителей мощности, поскольку они склонны страдать от проблем нелинейности, которые искажают передаваемый сигнал.

Для решения этих проблем группа исследователей во главе с профессором Кеничи Окада из Токийского технологического института (Tokyo Tech), Япония, недавно разработала новый формирователь луча с фазированной решеткой для базовых станций 5G. Их конструкция адаптирует два хорошо известных метода, а именно усилитель Доэрти и цифровое предварительное искажение (DPD), в приемопередатчик с фазированной решеткой миллиметрового диапазона, но с некоторыми особенностями. Исследователи представят свои выводы на предстоящем в 2022 году симпозиуме IEEE по технологиям и схемам СБИС.

Усилитель Доэрти, разработанный в 1936 году, стал свидетелем возрождения в современных телекоммуникационных устройствах благодаря своей хорошей энергоэффективности и пригодности для сигналов с высоким отношением пикового значения к среднему (таких как сигналы 5G). Команда Tokyo Tech модифицировала обычную конструкцию усилителя Доэрти и создала двунаправленный усилитель. Это означает, что одна и та же схема может усиливать как передаваемый сигнал, так и принимаемый сигнал с низким уровнем шума. Это выполнило решающую роль усиления как для передачи, так и для приема.

«Предлагаемая нами двунаправленная реализация усилителя очень компактна. Кроме того, благодаря совместному дизайну с технологией упаковки микросхем на уровне пластины, она обеспечивает низкие вносимые потери. Это означает, что при прохождении сигнала теряется меньше энергии. усилитель», — объясняет профессор Окада.

Однако, несмотря на ряд своих преимуществ, усилитель Доэрти может усугубить проблемы нелинейности, возникающие из-за рассогласования в элементах фазированной антенной решетки. Команда решила эту проблему двумя способами.

Во-первых, они использовали метод DPD, который включает в себя искажение сигнала перед передачей, чтобы эффективно компенсировать искажения, вносимые усилителем. В их реализации, в отличие от традиционных подходов DPD, использовалась общая справочная таблица (LUT) для всех антенн, что сводило к минимуму сложность схемы.

Во-вторых, они ввели в фазированную решетку возможности компенсации рассогласования между элементами, улучшив ее общую линейность. «Мы сравнили предлагаемое устройство с другими современными приемопередатчиками с фазированной антенной решеткой 5G и обнаружили, что за счет компенсации межэлементных несоответствий в модуле DPD с общей LUT наши демонстрируют меньшую утечку по соседнему каналу и ошибку передачи, — замечает профессор Окада. «Мы надеемся, что устройство и методы, описанные в этом исследовании, позволят нам всем быстрее воспользоваться преимуществами 5G NR».

Представлен трансивер, который может подключаться к более высоким частотным диапазонам сетей 5G



Новости партнеров