Millimeterbølgesignaler gir bredere båndbredde og høyere datahastigheter enn lavfrekvente signaler. Ta en titt på den generelle signalkjeden mellom antennen og det digitale basebåndet.
Ny 5G-radio (5G NR) legger til millimeterbølgefrekvenser til mobilenheter og nettverk. Sammen med dette kommer en RF-til-baseband-signalkjede og komponenter som ikke er nødvendige for frekvenser under 6 GHz. Mens millimeterbølgefrekvenser teknisk sett spenner fra 30 til 300 GHz, spenner de for 5G-formål fra 24 til 90 GHz, men topper vanligvis rundt 53 GHz. Millimeterbølgeapplikasjoner var i utgangspunktet forventet å gi raskere datahastigheter på smarttelefoner i byer, men har siden flyttet til brukstilfeller med høy tetthet som stadioner. Den brukes også til internetttjenester med fast trådløs tilgang (FWA) og private nettverk.
Viktige fordeler med 5G mmWave Den høye gjennomstrømningen til 5G mmWave gir mulighet for store dataoverføringer (10 Gbps) med opptil 2 GHz kanalbåndbredde (ingen operatøraggregering). Denne funksjonen er best egnet for nettverk med store dataoverføringsbehov. 5G NR muliggjør også lav ventetid på grunn av høyere dataoverføringshastigheter mellom 5G-radiotilgangsnettverket og nettverkskjernen. LTE-nettverk har en ventetid på 100 millisekunder, mens 5G-nettverk har en ventetid på bare 1 millisekund.
Hva er i mmWave-signalkjeden? Radiofrekvensgrensesnittet (RFFE) er generelt definert som alt mellom antennen og det digitale basebåndsystemet. RFFE blir ofte referert til som den analog-til-digitale delen av en mottaker eller sender. Figur 1 viser en arkitektur kalt direkte konvertering (null IF), der dataomformeren opererer direkte på RF-signalet.
Figur 1. Denne 5G mmWave-inngangssignalkjedearkitekturen bruker direkte RF-sampling; Ingen omformer nødvendig (Bilde: Kort beskrivelse).
Millimeterbølgesignalkjeden består av en RF ADC, RF DAC, et lavpassfilter, en effektforsterker (PA), digitale ned- og oppomformere, et RF-filter, en lavstøyforsterker (LNA) og en digital klokkegenerator ( CLK). En faselåst sløyfe/spenningsstyrt oscillator (PLL/VCO) gir lokaloscillatoren (LO) for opp- og nedomformerne. Brytere (vist i figur 2) kobler antennen til signalmottaks- eller sendekretsen. Ikke vist er en stråleformende IC (BFIC), også kjent som en phased array crystal eller beamformer. BFIC mottar signalet fra oppkonvertereren og deler det opp i flere kanaler. Den har også uavhengige fase- og forsterkningskontroller på hver kanal for strålekontroll.
Ved drift i mottaksmodus vil hver kanal også ha uavhengige fase- og forsterkningskontroller. Når nedkonverteren er slått på, mottar den signalet og sender det gjennom ADC. På frontpanelet er det innebygget effektforsterker, LNA og til slutt en bryter. RFFE aktiverer PA eller LNA avhengig av om den er i sendemodus eller mottaksmodus.
Transceiver Figur 2 viser et eksempel på en RF-transceiver som bruker en IF-klasse mellom basebåndet og 24,25-29,5 GHz millimeterbølgebåndet. Denne arkitekturen bruker 3,5 GHz som fast IF.
Utrullingen av 5G trådløs infrastruktur vil i stor grad være til fordel for tjenesteleverandører og forbrukere. De viktigste markedene som betjenes er mobilbredbåndsmoduler og 5G-kommunikasjonsmoduler for å aktivere Industrial Internet of Things (IIOT). Denne artikkelen fokuserer på millimeterbølgeaspektet til 5G. I fremtidige artikler vil vi fortsette å diskutere dette emnet og fokusere mer detaljert på de ulike elementene i 5G mmWave-signalkjeden.
Suzhou Cowin tilbyr mange typer RF 5G 4G LTE 3G 2G GSM GPRS mobilantenner, og støtte for å feilsøke antennebasen med beste ytelse på enheten din ved å gi fullstendig antennetestrapport, som VSWR, forsterkning, effektivitet og 3D-strålingsmønster.
Innleggstid: 12. september 2024