Millimetergolfsignalen bieden een grotere bandbreedte en hogere datasnelheden dan laagfrequente signalen. Kijk eens naar de algehele signaalketen tussen de antenne en de digitale basisband.
Nieuwe 5G-radio (5G NR) voegt millimetergolffrequenties toe aan mobiele apparaten en netwerken. Daarnaast komt er een RF-naar-basisband-signaalketen en componenten die niet nodig zijn voor frequenties onder 6 GHz. Terwijl millimetergolffrequenties technisch gesproken het bereik van 30 tot 300 GHz bestrijken, bestrijken ze voor 5G-doeleinden het bereik van 24 tot 90 GHz, maar pieken ze doorgaans rond de 53 GHz. Aanvankelijk werd verwacht dat millimetergolftoepassingen hogere datasnelheden zouden bieden op smartphones in steden, maar zijn sindsdien overgestapt op gebruiksscenario's met hoge dichtheid, zoals stadions. Het wordt ook gebruikt voor vaste draadloze toegang (FWA) internetdiensten en particuliere netwerken.
Belangrijkste voordelen van 5G mmWave De hoge doorvoercapaciteit van 5G mmWave maakt grote gegevensoverdrachten (10 Gbps) mogelijk met een kanaalbandbreedte tot 2 GHz (geen carrier-aggregatie). Deze functie is het meest geschikt voor netwerken met grote gegevensoverdrachtbehoeften. 5G NR maakt ook een lage latentie mogelijk dankzij hogere gegevensoverdrachtsnelheden tussen het 5G-radiotoegangsnetwerk en de netwerkkern. LTE-netwerken hebben een latentie van 100 milliseconden, terwijl 5G-netwerken een latentie van slechts 1 milliseconde hebben.
Wat zit er in de mmWave-signaalketen? De radiofrequentie-interface (RFFE) wordt over het algemeen gedefinieerd als alles tussen de antenne en het digitale basisbandsysteem. RFFE wordt vaak het analoog-naar-digitaal gedeelte van een ontvanger of zender genoemd. Figuur 1 toont een architectuur die directe conversie (nul IF) wordt genoemd, waarbij de dataconvertor rechtstreeks op het RF-signaal werkt.
Figuur 1. Deze 5G mmWave-ingangssignaalketenarchitectuur maakt gebruik van directe RF-sampling; Geen omvormer nodig (Afbeelding: korte beschrijving).
De millimetergolfsignaalketen bestaat uit een RF ADC, RF DAC, een laagdoorlaatfilter, een eindversterker (PA), digitale omlaag- en omhoogconverters, een RF-filter, een geluidsarme versterker (LNA) en een digitale klokgenerator ( KLK). Een fasevergrendelde lus/spanningsgestuurde oscillator (PLL/VCO) levert de lokale oscillator (LO) voor de op- en neeromzetters. Schakelaars (getoond in figuur 2) verbinden de antenne met het signaalontvangst- of zendcircuit. Niet getoond is een beamforming IC (BFIC), ook bekend als een phased array-kristal of beamformer. De BFIC ontvangt het signaal van de upconverter en splitst dit in meerdere kanalen. Het heeft ook onafhankelijke fase- en versterkingsregelaars op elk kanaal voor straalregeling.
Bij werking in de ontvangstmodus heeft elk kanaal ook onafhankelijke fase- en versterkingsregelaars. Wanneer de downconverter is ingeschakeld, ontvangt deze het signaal en verzendt dit via de ADC. Op het voorpaneel bevindt zich een ingebouwde eindversterker, LNA en ten slotte een schakelaar. RFFE maakt PA of LNA mogelijk, afhankelijk van of deze zich in de zend- of ontvangstmodus bevindt.
Zendontvanger Figuur 2 toont een voorbeeld van een RF-zendontvanger die een IF-klasse gebruikt tussen de basisband en de millimetergolfband van 24,25-29,5 GHz. Deze architectuur gebruikt 3,5 GHz als vaste IF.
De inzet van een draadloze 5G-infrastructuur zal dienstverleners en consumenten enorm ten goede komen. De belangrijkste markten die worden bediend zijn mobiele breedbandmodules en 5G-communicatiemodules om het Industrial Internet of Things (IIOT) mogelijk te maken. Dit artikel richt zich op het millimetergolfaspect van 5G. In toekomstige artikelen zullen we dit onderwerp blijven bespreken en ons meer in detail concentreren op de verschillende elementen van de 5G mmWave-signaalketen.
Suzhou Cowin biedt vele soorten RF 5G 4G LTE 3G 2G GSM GPRS mobiele antennes en ondersteuning voor het debuggen van de beste prestaties antennebasis op uw apparaat met een compleet antennetestrapport, zoals VSWR, versterking, efficiëntie en 3D-stralingspatroon.
Posttijd: 12 september 2024