ขอแนะนำเครื่องรับส่งสัญญาณที่สามารถแตะย่านความถี่ที่สูงขึ้นของเครือข่าย 5G

โตเกียว, 15 มิ.ย. 2022 - (JCN Newswire) - เมื่อเร็วๆ นี้ เครื่องสร้างลำแสงแบบ Phased-Array สำหรับย่านความถี่ 5G มิลลิเมตรคลื่น (mmWave) ได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจาก Tokyo Tech และ NEC Corporation เมื่อเร็วๆ นี้ การออกแบบที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของพวกเขาได้ใช้เทคนิคที่รู้จักกันดีสองประการ ได้แก่ แอมพลิฟายเออร์ Doherty และการบิดเบือนสัญญาณดิจิทัล กับตัวรับส่งสัญญาณแบบแบ่งเฟส mmWave และเอาชนะปัญหาในการออกแบบทั่วไป สร้างพลังงานและพื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีประสิทธิภาพเหนือกว่าตัวรับส่งสัญญาณ 5G ที่ล้ำสมัยอื่นๆ .

เครือข่าย 5G เป็นที่แพร่หลายมากขึ้นทั่วโลก อุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคจำนวนมากที่รองรับ 5G ได้ประโยชน์จากความเร็วที่เพิ่มขึ้นและเวลาแฝงที่ลดลงแล้ว อย่างไรก็ตาม คลื่นความถี่บางย่านที่จัดสรรไว้สำหรับ 5G จะไม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยี คลื่นความถี่เหล่านี้รวมถึงย่านความถี่วิทยุใหม่ (NR) 39 GHz แต่จริง ๆ แล้วมีช่วงตั้งแต่ 37 GHz ถึง 43.5 GHz ขึ้นอยู่กับประเทศ แถบ NR นำเสนอข้อได้เปรียบที่โดดเด่นในด้านประสิทธิภาพเหนือย่านความถี่ต่ำอื่นๆ ที่เครือข่าย 5G ใช้ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น ช่วยให้การสื่อสารมีความหน่วงต่ำเป็นพิเศษ พร้อมด้วยอัตราข้อมูลที่มากกว่า 10 Gb/s และความจุมหาศาลเพื่อรองรับผู้ใช้หลายคน

อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จเหล่านี้มีค่าใช้จ่าย สัญญาณความถี่สูงจะถูกลดทอนลงอย่างรวดเร็วเมื่อเดินทางผ่านอวกาศ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่พลังงานที่ส่งผ่านจะกระจุกตัวอยู่ในลำแสงแคบที่มุ่งเป้าไปที่เครื่องรับโดยตรง โดยหลักการแล้วสิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้บีมฟอร์เมอร์แบบแบ่งเฟส ซึ่งเป็นอุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ประกอบด้วยอาร์เรย์ของเสาอากาศที่ควบคุมด้วยเฟสอย่างระมัดระวัง อย่างไรก็ตาม การทำงานที่ย่านความถี่สูงของย่านความถี่ NR จะลดประสิทธิภาพของเพาเวอร์แอมปลิฟายเออร์ เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะประสบปัญหาความไม่เป็นเชิงเส้น ซึ่งบิดเบือนสัญญาณที่ส่ง

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ทีมนักวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Kenichi Okada จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียว (Tokyo Tech) ประเทศญี่ปุ่น ได้พัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ในการศึกษาครั้งใหม่เกี่ยวกับการสร้างลำแสงอาร์เรย์แบบใหม่สำหรับสถานีฐาน 5G การออกแบบของพวกเขาปรับเทคนิคที่รู้จักกันดีสองอย่าง ได้แก่ แอมพลิฟายเออร์ Doherty และการบิดเบือนดิจิตอล (DPD) ลงในตัวรับส่งสัญญาณแบบแบ่งเฟส mmWave แต่มีการบิดเล็กน้อย นักวิจัยนำเสนอข้อค้นพบของพวกเขาในการประชุมวิชาการ IEEE 2022 เรื่อง VLSI Technology and Circuits

แอมพลิฟายเออร์ Doherty ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1936 ได้เห็นการฟื้นตัวในอุปกรณ์โทรคมนาคมสมัยใหม่ เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีและความเหมาะสมสำหรับสัญญาณที่มีอัตราส่วนจุดสูงสุดต่อค่าเฉลี่ยสูง (เช่น สัญญาณ 5G) ทีมงานที่ Tokyo Tech ได้ปรับเปลี่ยนการออกแบบแอมพลิฟายเออร์ Doherty แบบเดิมและผลิตแอมพลิฟายเออร์สองทิศทาง ความหมายก็คือ วงจรเดียวกันสามารถขยายสัญญาณที่จะส่งและสัญญาณที่ได้รับที่มีสัญญาณรบกวนต่ำได้ สิ่งนี้เติมเต็มบทบาทสำคัญของการขยายสัญญาณสำหรับทั้งการส่งและรับ "การใช้งานแบบสองทิศทางที่เรานำเสนอสำหรับแอมพลิฟายเออร์นั้นมีประสิทธิภาพในพื้นที่มาก นอกจากนี้ ด้วยการออกแบบร่วมกับเทคโนโลยีการบรรจุชิประดับเวเฟอร์ จึงทำให้สูญเสียการแทรกต่ำ ซึ่งหมายความว่าพลังงานจะสูญเสียน้อยลงในขณะที่สัญญาณเคลื่อนที่ เครื่องขยายเสียง" ศาสตราจารย์โอคาดะอธิบาย

แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่แอมพลิฟายเออร์ Doherty สามารถทำให้ปัญหาความไม่เชิงเส้นที่เกิดขึ้นจากความไม่ตรงกันในองค์ประกอบของเสาอากาศอาเรย์แบบแบ่งเฟสรุนแรงขึ้นได้ ทีมงานได้แก้ไขปัญหานี้ด้วยสองวิธี ประการแรก พวกเขาใช้เทคนิค DPD ซึ่งเกี่ยวข้องกับการบิดเบือนสัญญาณก่อนการส่งสัญญาณ เพื่อยกเลิกการบิดเบือนที่เกิดจากแอมพลิฟายเออร์อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้งานไม่เหมือนกับแนวทาง DPD ทั่วไป โดยใช้ตารางการค้นหาที่ใช้ร่วมกัน (LUT) สำหรับเสาอากาศทั้งหมด เพื่อลดความซับซ้อนของวงจรให้เหลือน้อยที่สุด ประการที่สอง พวกเขาแนะนำความสามารถในการชดเชยความไม่ตรงกันระหว่างองค์ประกอบให้กับอาร์เรย์แบบแบ่งเฟส ซึ่งปรับปรุงความเป็นเส้นตรงโดยรวม "เราเปรียบเทียบอุปกรณ์ที่นำเสนอกับเครื่องรับส่งสัญญาณ Phased-Array 5G ที่ล้ำสมัยอื่นๆ และพบว่าด้วยการชดเชยความไม่ตรงกันระหว่างองค์ประกอบในโมดูล LUT DPD ที่ใช้ร่วมกัน เราแสดงให้เห็นถึงการรั่วไหลของช่องสัญญาณที่อยู่ติดกันและข้อผิดพลาดในการส่งสัญญาณที่ต่ำกว่า " ศาสตราจารย์โอคาดะ กล่าว "หวังว่าอุปกรณ์และเทคนิคที่อธิบายไว้ในการศึกษานี้จะช่วยให้เราทุกคนได้รับประโยชน์จาก 5G NR เร็วขึ้น!"

รับทราบ
งานนี้ได้รับการสนับสนุนบางส่วนโดยกระทรวงกิจการภายในและการสื่อสารในญี่ปุ่น (JPJ000254)

เกี่ยวกับสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียว

Tokyo Tech ยืนอยู่แถวหน้าด้านการวิจัยและการศึกษาระดับอุดมศึกษาในฐานะมหาวิทยาลัยชั้นนำด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในญี่ปุ่น นักวิจัยของ Tokyo Tech มีความเชี่ยวชาญในสาขาต่างๆ ตั้งแต่วัสดุศาสตร์ไปจนถึงชีววิทยา วิทยาการคอมพิวเตอร์ และฟิสิกส์ Tokyo Tech ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 1881 มีนักศึกษาระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษามากกว่า 10,000 คนต่อปี ซึ่งพัฒนามาเป็นผู้นำทางวิทยาศาสตร์และเป็นวิศวกรที่เป็นที่ต้องการตัวมากที่สุดในอุตสาหกรรม ชุมชน Tokyo Tech รวบรวมปรัชญาญี่ปุ่น "monotsukuri" ซึ่งหมายถึง "ความเฉลียวฉลาดทางเทคนิคและนวัตกรรม" มุ่งมั่นที่จะช่วยเหลือสังคมผ่านการวิจัยที่มีผลกระทบสูง https://www.titech.ac.jp/english/

เกี่ยวกับเอ็นอีซี คอร์ปอเรชั่น

NEC Corporation ได้สร้างชื่อเสียงให้กับตนเองในฐานะผู้นำในการบูรณาการเทคโนโลยีไอทีและเครือข่าย ในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมคำกล่าวของแบรนด์ว่า "Orchestrating a brighter world" NEC ช่วยให้ธุรกิจและชุมชนสามารถปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นทั้งในสังคมและตลาด เนื่องจากเป็นค่านิยมทางสังคมของความปลอดภัย ความมั่นคง ความเป็นธรรม และประสิทธิภาพ เพื่อส่งเสริมโลกที่ยั่งยืนมากขึ้น ซึ่งทุกคนมีโอกาสได้ใช้ศักยภาพอย่างเต็มที่ ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ NEC ที่ https://www.nec.com.


ลิขสิทธิ์ 2022 เจซีเอ็นนิวส์ไวร์ สงวนลิขสิทธิ์. www.jcnnewswire.com Phased-Array Beamformer ใหม่สำหรับแถบคลื่นมิลลิเมตร 5G (mmWave) ได้รับการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยนักวิจัยจาก Tokyo Tech และ NEC Corporation

• คอยน์สมาร์ท การแลกเปลี่ยน Bitcoin และ Crypto ที่ดีที่สุดในยุโรป
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าฟรี
• คริปโตฮอว์ก เรดาร์ Altcoin ทดลองฟรี.
• ที่มา: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/75849/3/