Сигналы миллиметрового диапазона обеспечивают более широкую полосу пропускания и более высокие скорости передачи данных, чем низкочастотные сигналы. Взгляните на общую цепочку сигналов между антенной и цифровой основной полосой частот.
Новое радио 5G (5G NR) добавляет частоты миллиметровых волн к сотовым устройствам и сетям. Наряду с этим поставляется цепь сигнала RF-to-baseband и компоненты, которые не требуются для частот ниже 6 ГГц. Хотя частоты миллиметровых волн технически охватывают диапазон от 30 до 300 ГГц, для целей 5G они охватывают диапазон от 24 до 90 ГГц, но обычно достигают пика около 53 ГГц. Первоначально предполагалось, что приложения миллиметрового диапазона обеспечат более высокую скорость передачи данных на смартфонах в городах, но с тех пор они перешли на случаи использования с высокой плотностью, такие как стадионы. Он также используется для интернет-услуг фиксированного беспроводного доступа (FWA) и частных сетей.
Ключевые преимущества 5G mmWave Высокая пропускная способность 5G mmWave обеспечивает передачу больших объемов данных (10 Гбит/с) с полосой пропускания канала до 2 ГГц (без агрегации несущих). Эта функция лучше всего подходит для сетей с большими потребностями в передаче данных. 5G NR также обеспечивает низкую задержку благодаря более высокой скорости передачи данных между сетью радиодоступа 5G и ядром сети. Сети LTE имеют задержку 100 миллисекунд, а сети 5G — всего 1 миллисекунду.
Что находится в сигнальной цепи mmWave? Радиочастотный интерфейс (RFFE) обычно определяется как все, что находится между антенной и цифровой системой основной полосы частот. RFFE часто называют аналого-цифровой частью приемника или передатчика. На рисунке 1 показана архитектура, называемая прямым преобразованием (нулевая ПЧ), в которой преобразователь данных работает непосредственно с радиочастотным сигналом.
Рисунок 1. В этой архитектуре цепочки входных сигналов 5G mmWave используется прямая радиочастотная выборка; Инвертор не требуется (Изображение: Краткое описание).
Цепочка сигналов миллиметрового диапазона состоит из ВЧ-АЦП, ВЧ-ЦАП, фильтра нижних частот, усилителя мощности (УМ), цифровых понижающих и повышающих преобразователей, ВЧ-фильтра, малошумящего усилителя (МШУ) и цифрового тактового генератора ( КЛК). Генератор с фазовой автоподстройкой частоты/управляемым напряжением (PLL/VCO) обеспечивает гетеродин (LO) для повышающих и понижающих преобразователей. Переключатели (показаны на рисунке 2) подключают антенну к цепи приема или передачи сигнала. Не показана ИС формирования луча (BFIC), также известная как кристалл с фазированной решеткой или формирователь луча. BFIC получает сигнал от преобразователя с повышением частоты и разделяет его на несколько каналов. Он также имеет независимые регуляторы фазы и усиления на каждом канале для управления лучом.
При работе в режиме приема каждый канал также будет иметь независимые регуляторы фазы и усиления. Когда преобразователь с понижением частоты включен, он принимает сигнал и передает его через АЦП. На передней панели находится встроенный усилитель мощности, МШУ и, наконец, переключатель. RFFE включает PA или LNA в зависимости от того, находится ли он в режиме передачи или режиме приема.
Приемопередатчик На рисунке 2 показан пример радиочастотного приемопередатчика, использующего класс ПЧ между основной полосой частот и диапазоном миллиметровых волн 24,25–29,5 ГГц. В этой архитектуре в качестве фиксированной ПЧ используется частота 3,5 ГГц.
Развертывание беспроводной инфраструктуры 5G принесет большую пользу поставщикам услуг и потребителям. Основными обслуживаемыми рынками являются модули сотовой широкополосной связи и модули связи 5G для обеспечения промышленного Интернета вещей (IIOT). В этой статье основное внимание уделяется аспекту 5G, связанному с миллиметровыми волнами. В будущих статьях мы продолжим обсуждать эту тему и более подробно остановимся на различных элементах сигнальной цепи 5G mmWave.
Suzhou Cowin предоставляет множество видов сотовых антенн RF 5G 4G LTE 3G 2G GSM GPRS, а также поддерживает отладку антенной базы с наилучшей производительностью на вашем устройстве с предоставлением полного отчета о тестировании антенны, такого как КСВ, коэффициент усиления, эффективность и трехмерная диаграмма направленности.
Время публикации: 12 сентября 2024 г.