Τι είναι η αλυσίδα σήματος 5G NR Wave;

Τα σήματα κυμάτων χιλιοστών παρέχουν μεγαλύτερο εύρος ζώνης και υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων από τα σήματα χαμηλής συχνότητας. Ρίξτε μια ματιά στη συνολική αλυσίδα σήματος μεταξύ της κεραίας και της ψηφιακής ζώνης βάσης.
Το νέο ραδιόφωνο 5G (5G NR) προσθέτει συχνότητες κυμάτων χιλιοστών σε συσκευές κινητής τηλεφωνίας και δίκτυα. Μαζί με αυτό έρχεται μια αλυσίδα σήματος από RF σε ζώνη βάσης και εξαρτήματα που δεν απαιτούνται για συχνότητες κάτω των 6 GHz. Ενώ οι συχνότητες κυμάτων χιλιοστών καλύπτουν τεχνικά το εύρος από 30 έως 300 GHz, για σκοπούς 5G εκτείνονται από 24 έως 90 GHz, αλλά συνήθως κορυφώνονται περίπου στα 53 GHz. Οι εφαρμογές κυμάτων χιλιοστών αρχικά αναμενόταν να παρέχουν μεγαλύτερες ταχύτητες δεδομένων σε smartphone στις πόλεις, αλλά έκτοτε έχουν μετακινηθεί σε περιπτώσεις χρήσης υψηλής πυκνότητας, όπως τα στάδια. Χρησιμοποιείται επίσης για υπηρεσίες διαδικτύου σταθερής ασύρματης πρόσβασης (FWA) και ιδιωτικά δίκτυα.
Βασικά πλεονεκτήματα του 5G mmWave Η υψηλή απόδοση του 5G mmWave επιτρέπει μεγάλες μεταφορές δεδομένων (10 Gbps) με εύρος ζώνης καναλιού έως και 2 GHz (χωρίς συνάθροιση φορέα). Αυτή η δυνατότητα είναι η πλέον κατάλληλη για δίκτυα με μεγάλες ανάγκες μεταφοράς δεδομένων. Το 5G NR επιτρέπει επίσης χαμηλό λανθάνοντα χρόνο λόγω υψηλότερων ρυθμών μεταφοράς δεδομένων μεταξύ του δικτύου ασύρματης πρόσβασης 5G και του πυρήνα του δικτύου. Τα δίκτυα LTE έχουν καθυστέρηση 100 χιλιοστών του δευτερολέπτου, ενώ τα δίκτυα 5G έχουν καθυστέρηση μόλις 1 χιλιοστού του δευτερολέπτου.
Τι υπάρχει στην αλυσίδα σήματος mmWave; Η διεπαφή ραδιοσυχνοτήτων (RFFE) ορίζεται γενικά ως οτιδήποτε μεταξύ της κεραίας και του ψηφιακού συστήματος βασικής ζώνης. Το RFFE αναφέρεται συχνά ως το αναλογικό σε ψηφιακό τμήμα ενός δέκτη ή πομπού. Το σχήμα 1 δείχνει μια αρχιτεκτονική που ονομάζεται άμεση μετατροπή (μηδέν IF), στην οποία ο μετατροπέας δεδομένων λειτουργεί απευθείας στο σήμα RF.
Εικόνα 1. Αυτή η αρχιτεκτονική αλυσίδας σήματος εισόδου 5G mmWave χρησιμοποιεί άμεση δειγματοληψία RF. Δεν απαιτείται μετατροπέας (Εικόνα: Σύντομη περιγραφή).
Η αλυσίδα σήματος κυμάτων χιλιοστών αποτελείται από ένα RF ADC, RF DAC, ένα χαμηλοπερατό φίλτρο, έναν ενισχυτή ισχύος (PA), ψηφιακούς μετατροπείς κάτω και άνω, ένα φίλτρο RF, έναν ενισχυτή χαμηλού θορύβου (LNA) και μια γεννήτρια ψηφιακού ρολογιού ( CLK). Ένας ταλαντωτής ελεγχόμενου βρόχου/τάσης κλειδωμένου φάσης (PLL/VCO) παρέχει τον τοπικό ταλαντωτή (LO) για τους μετατροπείς άνω και κάτω. Οι διακόπτες (που φαίνονται στο σχήμα 2) συνδέουν την κεραία στο κύκλωμα λήψης ή εκπομπής σήματος. Δεν εμφανίζεται ένα IC μορφοποίησης δέσμης (BFIC), γνωστό και ως κρύσταλλος συστοιχίας φάσεων ή διαμορφωτής δέσμης. Το BFIC λαμβάνει το σήμα από τον upconverter και το χωρίζει σε πολλά κανάλια. Διαθέτει επίσης ανεξάρτητα χειριστήρια φάσης και απολαβής σε κάθε κανάλι για έλεγχο δέσμης.
Όταν λειτουργεί σε λειτουργία λήψης, κάθε κανάλι θα έχει επίσης ανεξάρτητα στοιχεία ελέγχου φάσης και απολαβής. Όταν ο downconverter είναι ενεργοποιημένος, λαμβάνει το σήμα και το μεταδίδει μέσω του ADC. Στον μπροστινό πίνακα υπάρχει ενσωματωμένος ενισχυτής ισχύος, LNA και τέλος ένας διακόπτης. Το RFFE ενεργοποιεί το PA ή το LNA ανάλογα με το αν είναι σε λειτουργία μετάδοσης ή λήψης.
Πομποδέκτης Το σχήμα 2 δείχνει ένα παράδειγμα πομποδέκτη ραδιοσυχνοτήτων που χρησιμοποιεί μια κλάση IF μεταξύ της ζώνης βάσης και της ζώνης κυμάτων χιλιοστών 24,25-29,5 GHz. Αυτή η αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί 3,5 ​​GHz ως σταθερό IF.
Η ανάπτυξη της ασύρματης υποδομής 5G θα ωφελήσει σημαντικά τους παρόχους υπηρεσιών και τους καταναλωτές. Οι κύριες αγορές που εξυπηρετούνται είναι οι μονάδες ευρυζωνικής κινητής τηλεφωνίας και οι μονάδες επικοινωνίας 5G για να ενεργοποιηθεί το Industrial Internet of Things (IIOT). Αυτό το άρθρο εστιάζει στην πτυχή κυμάτων χιλιοστών του 5G. Σε μελλοντικά άρθρα, θα συνεχίσουμε να συζητάμε αυτό το θέμα και θα επικεντρωθούμε λεπτομερέστερα στα διάφορα στοιχεία της αλυσίδας σήματος 5G mmWave.
Η Suzhou Cowin παρέχει πολλά είδη κυψελοειδούς κεραίας RF 5G 4G LTE 3G 2G GSM GPRS και υποστήριξη για τον εντοπισμό σφαλμάτων της βάσης κεραίας βέλτιστης απόδοσης στη συσκευή σας παρέχοντας πλήρη αναφορά δοκιμής κεραίας, όπως VSWR, κέρδος, απόδοση και μοτίβο 3D ακτινοβολίας.