Innen 2030 forventes 6G mobilkommunikasjon å bane vei for innovative applikasjoner som kunstig intelligens, virtuell virkelighet og tingenes internett.Dette vil kreve høyere ytelse enn dagens 5G-mobilstandard ved bruk av nye maskinvareløsninger.Som sådan vil Fraunhofer IAF på EuMW 2022 presentere en energieffektiv GaN-sendermodul utviklet sammen med Fraunhofer HHI for det tilsvarende 6G-frekvensområdet over 70 GHz.Den høye ytelsen til denne modulen er bekreftet av Fraunhofer HHI.
Autonome kjøretøy, telemedisin, automatiserte fabrikker – alle disse fremtidige applikasjonene innen transport, helsevesen og industri er avhengige av informasjons- og kommunikasjonsteknologier som går utover mulighetene til den nåværende femte generasjons (5G) mobilkommunikasjonsstandarden.Den forventede lanseringen av 6G mobilkommunikasjon i 2030 lover å gi de nødvendige høyhastighetsnettverkene for datavolumene som trengs i fremtiden, med datahastigheter på over 1 Tbps og ventetid på opptil 100 µs.
Siden 2019 som et KONFEKT-prosjekt ("6G Communication Components").
Forskerne har utviklet overføringsmoduler basert på galliumnitrid (GaN) krafthalvleder, som for første gang kan bruke frekvensområdet på omtrent 80 GHz (E-bånd) og 140 GHz (D-bånd).Den innovative E-båndsendermodulen, hvis høye ytelse har blitt testet av Fraunhofer HHI, vil bli presentert for ekspertpublikummet på European Microwave Week (EuMW) i Milano, Italia, fra 25. til 30. september 2022.
"På grunn av de høye kravene til ytelse og effektivitet, krever 6G nye typer utstyr," forklarer Dr. Michael Mikulla fra Fraunhofer IAF, som koordinerer KONFEKT-prosjektet.«Dagens toppmoderne komponenter når sine grenser.Dette gjelder spesielt den underliggende halvlederteknologien, samt monterings- og antenneteknologi.For å oppnå de beste resultatene når det gjelder utgangseffekt, båndbredde og strømeffektivitet, bruker vi GaN-baserte monolittiske integrering Microwave Microwave Circuits (MMIC) av vår modul erstatter gjeldende brukte silisiumkretser. Som en halvleder med bredt båndgap kan GaN operere ved høyere spenninger , som gir betydelig lavere tap og mer kompakte komponenter. I tillegg beveger vi oss bort fra overflatemonterings- og plandesignpakker for å utvikle stråleformende arkitekturer med lavt tap med bølgeledere og innebygde parallellkretser.»
Fraunhofer HHI er også aktivt involvert i evalueringen av 3D-printede bølgeledere.Flere komponenter er designet, produsert og karakterisert ved bruk av den selektive lasersmeltingsprosessen (SLM), inkludert strømsplittere, antenner og antennemater.Prosessen gir også mulighet for rask og kostnadseffektiv produksjon av komponenter som ikke kan produseres med tradisjonelle metoder, og baner vei for utvikling av 6G-teknologi.
"Gjennom disse teknologiske innovasjonene lar Fraunhofer Institutes IAF og HHI Tyskland og Europa ta et viktig skritt mot fremtiden for mobilkommunikasjon, samtidig som de gir et viktig bidrag til nasjonal teknologisk suverenitet," sa Mikula.
E-båndsmodulen gir 1W lineær utgangseffekt fra 81 GHz til 86 GHz ved å kombinere sendeeffekten til fire separate moduler med en bølgelederenhet med ekstremt lavt tap.Dette gjør den egnet for bredbåndspunkt-til-punkt-datakoblinger over lange avstander, en nøkkelfunksjon for fremtidige 6G-arkitekturer.
Ulike overføringseksperimenter av Fraunhofer HHI har demonstrert ytelsen til de fellesutviklede komponentene: i ulike utendørs scenarier samsvarer signalene med gjeldende 5G-utviklingsspesifikasjoner (5G-NR Release 16 av 3GPP GSM-standarden).Ved 85 GHz er båndbredden 400 MHz.
Med siktlinje overføres data med suksess opptil 600 meter i 64-symbol Quadrature Amplitude Modulation (64-QAM), noe som gir høy båndbreddeeffektivitet på 6 bps/Hz.Det mottatte signalets feilvektorstørrelse (EVM) er -24,43 dB, godt under 3GPP-grensen på -20,92 dB.Fordi siktelinjen er blokkert av trær og parkerte kjøretøy, kan 16QAM-modulerte data overføres opp til 150 meter.Kvadraturmodulasjonsdata (kvadraturfaseskiftnøkkel, QPSK) kan fortsatt sendes og mottas med en effektivitet på 2 bps/Hz selv når siktlinjen mellom sender og mottaker er fullstendig blokkert.I alle scenarier er et høyt signal-til-støy-forhold, noen ganger over 20 dB, avgjørende, spesielt med tanke på frekvensområdet, og kan bare oppnås ved å øke ytelsen til komponentene.
I den andre tilnærmingen ble det utviklet en sendermodul for et frekvensområde rundt 140 GHz, som kombinerer en utgangseffekt på over 100 mW med en maksimal båndbredde på 20 GHz.Testing av denne modulen pågår fortsatt.Begge sendermodulene er ideelle komponenter for utvikling og testing av fremtidige 6G-systemer i terahertz-frekvensområdet.
Vennligst bruk dette skjemaet hvis du støter på stavefeil, unøyaktigheter eller ønsker å sende inn en forespørsel om å redigere innholdet på denne siden.For generelle spørsmål, vennligst bruk vårt kontaktskjema.For generell tilbakemelding, bruk den offentlige kommentardelen nedenfor (følg reglene).
Din tilbakemelding er veldig viktig for oss.På grunn av det høye antallet meldinger kan vi imidlertid ikke garantere individuelle svar.
E-postadressen din brukes kun til å fortelle mottakerne hvem som har sendt e-posten.Verken adressen din eller mottakerens adresse vil bli brukt til noe annet formål.Informasjonen du skrev inn vil vises i e-posten din og vil ikke bli lagret av Tech Xplore i noen form.
Denne nettsiden bruker informasjonskapsler for å lette navigering, analysere din bruk av tjenestene våre, samle inn data for å tilpasse annonser og gi innhold fra tredjeparter.Ved å bruke nettsiden vår erkjenner du at du har lest og forstått vår personvernerklæring og vilkår for bruk.
Innleggstid: 18. oktober 2022
