ภายในปี 2573 การสื่อสารเคลื่อนที่ 6G คาดว่าจะปูทางสำหรับแอปพลิเคชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เช่น ปัญญาประดิษฐ์ ความจริงเสมือน และ Internet of Thingsซึ่งจะต้องการประสิทธิภาพที่สูงกว่ามาตรฐานมือถือ 5G ในปัจจุบันโดยใช้โซลูชันฮาร์ดแวร์ใหม่ด้วยเหตุนี้ ที่งาน EuMW 2022 Fraunhofer IAF จะนำเสนอโมดูลเครื่องส่งสัญญาณ GaN ที่ประหยัดพลังงานซึ่งพัฒนาร่วมกับ Fraunhofer HHI สำหรับช่วงความถี่ 6G ที่สอดคล้องกันซึ่งสูงกว่า 70 GHzประสิทธิภาพสูงของโมดูลนี้ได้รับการยืนยันโดย Fraunhofer HHI
ยานพาหนะอัตโนมัติ การแพทย์ทางไกล โรงงานอัตโนมัติ – แอปพลิเคชันในอนาคตทั้งหมดเหล่านี้ในด้านการขนส่ง การดูแลสุขภาพ และอุตสาหกรรม อาศัยเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารที่เหนือกว่าขีดความสามารถของมาตรฐานการสื่อสารเคลื่อนที่รุ่นที่ 5 (5G) ในปัจจุบันการเปิดตัวการสื่อสารเคลื่อนที่ 6G ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในปี 2573 สัญญาว่าจะจัดหาเครือข่ายความเร็วสูงที่จำเป็นสำหรับปริมาณข้อมูลที่จำเป็นในอนาคต ด้วยอัตราข้อมูลที่เกิน 1 Tbps และเวลาแฝงสูงถึง 100 µs
ตั้งแต่ปี 2019 ในฐานะโครงการ KONFEKT (“ส่วนประกอบการสื่อสาร 6G”)
นักวิจัยได้พัฒนาโมดูลการส่งผ่านโดยใช้สารกึ่งตัวนำพลังงานแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่สามารถใช้ช่วงความถี่ประมาณ 80 GHz (E-band) และ 140 GHz (D-band)โมดูลเครื่องส่งสัญญาณ E-band ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่ประสบความสำเร็จในการทดสอบประสิทธิภาพสูงโดย Fraunhofer HHI จะนำเสนอต่อสาธารณะชนผู้เชี่ยวชาญที่งาน European Microwave Week (EuMW) ในเมืองมิลาน ประเทศอิตาลี ระหว่างวันที่ 25 ถึง 30 กันยายน 2022
“เนื่องจากความต้องการประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูง 6G จึงต้องการอุปกรณ์ประเภทใหม่” ดร. Michael Mikulla จาก Fraunhofer IAF ซึ่งเป็นผู้ประสานงานโครงการ KONFEKT อธิบาย“ส่วนประกอบล้ำสมัยในปัจจุบันกำลังถึงขีดจำกัดสิ่งนี้นำไปใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์พื้นฐาน เช่นเดียวกับเทคโนโลยีการประกอบและสายอากาศเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในแง่ของกำลังขับ แบนด์วิธ และประสิทธิภาพพลังงาน เราใช้ GaN-based monolithic Integration วงจรไมโครเวฟไมโครเวฟ (MMIC) ของโมดูลของเราแทนที่วงจรซิลิกอนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน GaN เป็นสารกึ่งตัวนำแบนด์แกปกว้าง สามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า ให้การสูญเสียที่ลดลงอย่างมากและส่วนประกอบที่กะทัดรัดมากขึ้น นอกจากนี้ เรากำลังย้ายออกจากแพ็คเกจการออกแบบพื้นผิวและระนาบสำหรับการพัฒนาสถาปัตยกรรมบีมฟอร์มมิ่งที่มีการสูญเสียต่ำด้วยท่อนำคลื่นและวงจรขนานในตัว”
Fraunhofer HHI ยังมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการประเมินท่อนำคลื่นที่พิมพ์ 3 มิติส่วนประกอบหลายชิ้นได้รับการออกแบบ ผลิต และระบุลักษณะโดยใช้กระบวนการ Selective Laser Melting (SLM) ซึ่งรวมถึงตัวแยกกำลัง เสาอากาศ และตัวป้อนเสาอากาศกระบวนการนี้ยังช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ไม่สามารถผลิตได้ด้วยวิธีการแบบดั้งเดิมได้อย่างรวดเร็วและประหยัดต้นทุน ซึ่งเป็นการปูทางไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยี 6G
“ด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีเหล่านี้ IAF และ HHI ของ Fraunhofer Institutes ช่วยให้เยอรมนีและยุโรปก้าวไปสู่อนาคตของการสื่อสารเคลื่อนที่ในขณะเดียวกันก็มีส่วนสำคัญต่ออธิปไตยทางเทคโนโลยีของชาติ” มิคูลากล่าว
โมดูล E-band ให้กำลังเอาต์พุตเชิงเส้น 1W จาก 81 GHz ถึง 86 GHz โดยการรวมกำลังส่งของโมดูลที่แยกจากกันสี่โมดูลเข้ากับชุดท่อนำคลื่นที่มีการสูญเสียต่ำมากสิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมโยงข้อมูลบรอดแบนด์แบบจุดต่อจุดในระยะทางไกล ซึ่งเป็นความสามารถหลักสำหรับสถาปัตยกรรม 6G ในอนาคต
การทดลองส่งสัญญาณต่างๆ โดย Fraunhofer HHI ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของส่วนประกอบที่พัฒนาร่วมกัน: ในสถานการณ์กลางแจ้งต่างๆ สัญญาณจะเป็นไปตามข้อกำหนดการพัฒนา 5G ในปัจจุบัน (5G-NR Release 16 ของมาตรฐาน 3GPP GSM)ที่ 85 GHz แบนด์วิธคือ 400 MHz
ด้วยระยะสายตา ข้อมูลจะถูกส่งได้สูงถึง 600 เมตรใน 64 สัญลักษณ์ Quadrature Amplitude Modulation (64-QAM) ซึ่งให้ประสิทธิภาพแบนด์วิธสูง 6 bps/Hzขนาดเวกเตอร์ข้อผิดพลาดของสัญญาณที่ได้รับ (EVM) คือ -24.43 dB ซึ่งต่ำกว่าขีดจำกัด 3GPP ที่ -20.92 dBเนื่องจากแนวสายตาถูกบังด้วยต้นไม้และยานพาหนะที่จอดอยู่ ข้อมูลที่มอดูเลต 16QAM จึงสามารถส่งข้อมูลได้ไกลถึง 150 เมตรได้สำเร็จข้อมูลการมอดูเลตพื้นที่สี่เหลี่ยม (quadrature phase shift keying, QPSK) ยังสามารถส่งและรับได้สำเร็จที่ประสิทธิภาพ 2 bps/Hz แม้ว่าแนวสายตาระหว่างตัวส่งและตัวรับจะถูกปิดกั้นโดยสิ้นเชิงในทุกสถานการณ์ อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูง ซึ่งบางครั้งอาจเกิน 20 เดซิเบล เป็นสิ่งจำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากช่วงความถี่ และสามารถทำได้โดยการเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนประกอบเท่านั้น
ในแนวทางที่สอง โมดูลเครื่องส่งสัญญาณได้รับการพัฒนาสำหรับช่วงความถี่ประมาณ 140 GHz รวมกำลังเอาต์พุตมากกว่า 100 mW กับแบนด์วิธสูงสุด 20 GHzการทดสอบโมดูลนี้ยังคงอยู่ข้างหน้าโมดูลตัวส่งสัญญาณทั้งสองเป็นส่วนประกอบที่เหมาะสำหรับการพัฒนาและทดสอบระบบ 6G ในอนาคตในช่วงความถี่ระดับเทระเฮิรตซ์
โปรดใช้แบบฟอร์มนี้หากคุณพบข้อผิดพลาดในการสะกดคำ ไม่ถูกต้อง หรือต้องการส่งคำขอเพื่อแก้ไขเนื้อหาของหน้านี้สำหรับคำถามทั่วไป โปรดใช้แบบฟอร์มติดต่อของเราสำหรับความคิดเห็นทั่วไป ให้ใช้ส่วนความคิดเห็นสาธารณะด้านล่าง (ปฏิบัติตามกฎ)
ความคิดเห็นของคุณมีความสำคัญมากสำหรับเราอย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อความมีปริมาณมาก เราจึงไม่สามารถรับประกันการตอบกลับเป็นรายบุคคลได้
ที่อยู่อีเมลของคุณใช้เพื่อแจ้งให้ผู้รับทราบว่าใครเป็นผู้ส่งอีเมลเท่านั้นที่อยู่ของคุณหรือที่อยู่ของผู้รับจะไม่ถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นใดข้อมูลที่คุณป้อนจะปรากฏในอีเมลของคุณและจะไม่ถูกจัดเก็บโดย Tech Xplore ในรูปแบบใดๆ
เว็บไซต์นี้ใช้คุกกี้เพื่ออำนวยความสะดวกในการนำทาง วิเคราะห์การใช้บริการของเรา รวบรวมข้อมูลเพื่อปรับแต่งโฆษณา และจัดหาเนื้อหาจากบุคคลที่สามเมื่อใช้เว็บไซต์ของเรา คุณรับทราบว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายความเป็นส่วนตัวและข้อกำหนดการใช้งานของเราแล้ว
เวลาโพสต์: ต.ค.-18-2565
