美國研首個集成單芯片數字毫米波波束形成器可實現高頻5G通信
據外媒報道,美國密歇根大學電氣與計算機系的工程師們研發了首款全集成式單芯片數字毫米波(MMW)波束成形器,可為高頻5G通信開辟新道路。該技術可用于改進車到車通信、自動駕駛、衛星互聯網和國防等行業。
波束成形可以讓傳輸信號的設備將信號傳至特定方向,而不是讓信號向各個方向輻射,后者會造成嚴重的干擾以及效率損失。該技術是毫米波通信的基本技術,毫米波通信通常在頻率較高(通常在24GHz和100GHz)的范圍內工作,此種高頻通信可讓數據以高速傳輸,這也是5G技術的關鍵優勢之一。
研究人員們一直采用模擬波束成形的標準方法,不過,MichaelFlynn教授一直在研究一種數字化方法,以利用大規模波束成形、高度精確波束模式、靈活且能夠同時形成多個波束的能力等優勢。
例如,Flynn認為,可以在派往災區的無人機上采用數字化波束成形技術,為陷入困境的人們提供緊急互聯網。此外,該技術還能夠用于衛星互聯網,以便向居住在城市外的人們提供互聯網,因為在城市外圍,互聯網可能會斷斷續續,或者根本沒有互聯網。如果手機配備了數字化無線波束成形技術,就可以為個人提供更加可靠的互聯網服務。
Flynn與團隊打造了一個28GHz毫米波數字化波束成形器,配備了一個定制化的天線陣列,在單個集成電路中有16個天線。
這是首個執行毫米波數字波束成形的單芯片系統,由于是單芯片,因而功率與尺寸都比現有的數字系統好上一個數量級。此外,由于是數字信號,因為此類信號既可以指向任何方法,又可以同時“接收”四個不同方向的信息。因此,該設備可以跟蹤四架飛機,或者同時與四顆衛星通信。
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