`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

За пределами 5G

+44
голоса

Ученые из Токийского технологического института (Tokyo Tech) и NTT Corporation (NTT) разрабатывают новый приемопередатчик на основе КМОП для беспроводной связи в диапазоне 300 ГГц, позволяющий в будущем использовать приложения, выходящие за рамки 5G. Их конструкция решает проблемы использования КМОП-технологии на ее практическом уровне и представляет собой первую широкополосную КМОП-систему с фазированной решеткой, работающую на таких повышенных частотах.

Связь на более высоких частотах - это постоянно востребованная цель в электронике из-за более высоких скоростей передачи данных, которые были бы возможны, и для использования преимуществ недостаточно используемых частей электромагнитного спектра. Многие приложения, выходящие за рамки 5G, а также стандарт IEEE 802.15.3d для беспроводной связи, требуют передатчиков и приемников, способных работать на частотах около 300 ГГц или выше.

К сожалению, надежная технология КМОП не совсем подходит для таких повышенных частот. Вблизи 300 ГГц усиление значительно затрудняется. Хотя было предложено несколько приемопередатчиков на основе КМОП для диапазона 300 ГГц, им либо не хватает выходной мощности и они могут работать только в условиях прямой видимости, либо для реализации требуется большая площадь схемы.

Для решения этих проблем группа ученых из Tokyo Tech в сотрудничестве с NTT предложила инновационный дизайн приемопередатчика на основе КМОП 300 ГГц.

Одна из ключевых особенностей предлагаемой конструкции - ее двунаправленность: большая часть схемы, включая смеситель, антенны и гетеродин, используется совместно приемником и передатчиком. Это означает, что общая сложность схемы и общая требуемая площадь схемы намного ниже, чем в однонаправленных реализациях.

Еще один важный аспект - использование четырех антенн в конфигурации с фазированной решеткой. В существующих решениях для КМОП-передатчиков 300 ГГц используется один излучающий элемент, который ограничивает усиление антенны и выходную мощность системы. Дополнительным преимуществом является возможность формирования диаграммы направленности фазированных решеток, которая позволяет устройству регулировать относительные фазы сигналов антенны для создания комбинированной диаграммы направленности с настраиваемой направленностью. Используемые антенны представляют собой штабелированные «антенны Вивальди», которые можно выгравировать непосредственно на печатных платах, что упрощает их изготовление.

В предлагаемом трансивере используется смеситель на субгармониках, который совместим с двунаправленным режимом работы и требует гетеродина со сравнительно более низкой частотой. Однако этот тип микширования приводит к низкой выходной мощности, что побудило команду прибегнуть к старой, но функциональной технике для ее повышения.

Весь трансивер был размещен на площади всего 4,17 мм2. Он достиг максимальной скорости передачи 26 Гбод и приема 18 Гбод, что превосходит большинство современных решений. Это исследование поможет выжать больше из технологии КМОП для будущих приложений беспроводной связи.

За пределами 5G

Микрофотография микросхемы приемопередатчика с фазированной решеткой диапазона 300 ГГц

Замовлення хмари в декілька кліків. UCloud запустив хмарний чат бот!

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT