I 2030 forventes 6G-mobilkommunikation at bane vejen for innovative applikationer såsom kunstig intelligens, virtual reality og tingenes internet.Dette vil kræve højere ydeevne end den nuværende 5G-mobilstandard ved brug af nye hardwareløsninger.Som sådan vil Fraunhofer IAF ved EuMW 2022 præsentere et energieffektivt GaN-sendermodul udviklet sammen med Fraunhofer HHI til det tilsvarende 6G-frekvensområde over 70 GHz.Den høje ydeevne af dette modul er blevet bekræftet af Fraunhofer HHI.
Autonome køretøjer, telemedicin, automatiserede fabrikker – alle disse fremtidige applikationer inden for transport, sundhedspleje og industri er afhængige af informations- og kommunikationsteknologier, der går ud over mulighederne for den nuværende femte generations (5G) mobilkommunikationsstandard.Den forventede lancering af 6G-mobilkommunikation i 2030 lover at levere de nødvendige højhastighedsnetværk til de nødvendige datamængder i fremtiden, med datahastigheder på over 1 Tbps og latens på op til 100 µs.
Siden 2019 som et KONFEKT-projekt ("6G Communication Components").
Forskerne har udviklet transmissionsmoduler baseret på galliumnitrid (GaN) effekthalvleder, som for første gang kan bruge frekvensområdet på cirka 80 GHz (E-bånd) og 140 GHz (D-bånd).Det innovative E-bånds sendermodul, hvis høje ydeevne er blevet testet med succes af Fraunhofer HHI, vil blive præsenteret for ekspertpublikummet ved European Microwave Week (EuMW) i Milano, Italien, fra 25. til 30. september 2022.
"På grund af de høje krav til ydeevne og effektivitet kræver 6G nye typer udstyr," forklarer Dr. Michael Mikulla fra Fraunhofer IAF, som koordinerer KONFEKT-projektet.“Dagens state-of-the-art komponenter er ved at nå deres grænser.Det gælder især den bagvedliggende halvlederteknologi samt montage- og antenneteknologi.For at opnå de bedste resultater med hensyn til udgangseffekt, båndbredde og strømeffektivitet bruger vi GaN-baserede monolitiske integration Microwave Microwave Circuits (MMIC) i vores modul erstatter aktuelt brugte siliciumkredsløb. Som en halvleder med bred båndgab kan GaN fungere ved højere spændinger , hvilket giver væsentligt lavere tab og mere kompakte komponenter. Derudover bevæger vi os væk fra overflademonterings- og plandesignpakker til udvikling af stråleformende arkitekturer med lavt tab med bølgeledere og indbyggede parallelle kredsløb."
Fraunhofer HHI er også aktivt involveret i evalueringen af 3D-printede bølgeledere.Adskillige komponenter er blevet designet, fremstillet og karakteriseret ved hjælp af den selektive lasersmeltning (SLM) proces, herunder strømsplittere, antenner og antennetilførsel.Processen giver også mulighed for hurtig og omkostningseffektiv produktion af komponenter, der ikke kan fremstilles ved hjælp af traditionelle metoder, hvilket baner vejen for udviklingen af 6G-teknologi.
"Gennem disse teknologiske innovationer tillader Fraunhofer Institutes IAF og HHI Tyskland og Europa at tage et vigtigt skridt mod fremtiden for mobilkommunikation, samtidig med at de yder et vigtigt bidrag til national teknologisk suverænitet," sagde Mikula.
E-båndsmodulet giver 1W lineær udgangseffekt fra 81 GHz til 86 GHz ved at kombinere sendeeffekten fra fire separate moduler med en bølgeledersamling med ekstremt lavt tab.Dette gør den velegnet til bredbåndspunkt-til-punkt-dataforbindelser over lange afstande, en nøglefunktion for fremtidige 6G-arkitekturer.
Forskellige transmissionseksperimenter fra Fraunhofer HHI har demonstreret ydeevnen af de fælles udviklede komponenter: I forskellige udendørs scenarier overholder signalerne den nuværende 5G-udviklingsspecifikation (5G-NR Release 16 af 3GPP GSM-standarden).Ved 85 GHz er båndbredden 400 MHz.
Med line-of-sight transmitteres data med succes op til 600 meter i 64-symbol Quadrature Amplitude Modulation (64-QAM), hvilket giver høj båndbreddeeffektivitet på 6 bps/Hz.Det modtagne signals fejlvektorstørrelse (EVM) er -24,43 dB, et godt stykke under 3GPP-grænsen på -20,92 dB.Fordi sigtelinjen er blokeret af træer og parkerede køretøjer, kan 16QAM-modulerede data overføres op til 150 meter.Kvadraturmodulationsdata (quadrature phase shift keying, QPSK) kan stadig transmitteres og modtages med succes med en effektivitet på 2 bps/Hz, selv når sigtelinjen mellem sender og modtager er fuldstændig blokeret.I alle scenarier er et højt signal-til-støj-forhold, nogle gange over 20 dB, afgørende, især i betragtning af frekvensområdet, og kan kun opnås ved at øge komponenternes ydeevne.
I den anden tilgang blev der udviklet et sendermodul til et frekvensområde omkring 140 GHz, der kombinerer en udgangseffekt på over 100 mW med en maksimal båndbredde på 20 GHz.Test af dette modul er stadig forude.Begge sendermoduler er ideelle komponenter til udvikling og test af fremtidige 6G-systemer i terahertz-frekvensområdet.
Brug venligst denne formular, hvis du støder på stavefejl, unøjagtigheder eller gerne vil indsende en anmodning om at redigere indholdet på denne side.For generelle spørgsmål, brug venligst vores kontaktformular.For generel feedback, brug den offentlige kommentarsektion nedenfor (følg reglerne).
Din feedback er meget vigtig for os.På grund af det store antal beskeder kan vi dog ikke garantere individuelle svar.
Din e-mailadresse bruges kun til at fortælle modtagerne, hvem der har sendt e-mailen.Hverken din adresse eller modtagerens adresse vil blive brugt til andre formål.De oplysninger, du indtastede, vises i din e-mail og vil ikke blive gemt af Tech Xplore i nogen form.
Denne hjemmeside bruger cookies til at lette navigationen, analysere din brug af vores tjenester, indsamle data for at tilpasse annoncer og levere indhold fra tredjeparter.Ved at bruge vores hjemmeside, anerkender du, at du har læst og forstået vores privatlivspolitik og vilkår for brug.
Indlægstid: 18. oktober 2022
