מהי שרשרת האותות 5G NR Wave?

אותות גל מילימטר מספקים רוחב פס רחב יותר וקצבי נתונים גבוהים יותר מאשר אותות בתדר נמוך. תסתכל על שרשרת האותות הכוללת בין האנטנה לפס הבסיס הדיגיטלי.
רדיו 5G חדש (5G NR) מוסיף תדרי גל מילימטרים למכשירים ורשתות סלולריות. יחד עם זה מגיעה שרשרת אותות RF-to-baseband ורכיבים שאינם נדרשים עבור תדרים מתחת ל-6 GHz. בעוד שתדרי גל מילימטרים משתרעים טכנית על טווח שבין 30 ל-300 גיגה-הרץ, למטרות 5G הם משתרעים על פני 24 עד 90 גיגה-הרץ, אך בדרך כלל מגיעים לשיא בסביבות 53 גיגה-הרץ. יישומי גל מילימטר היו צפויים בתחילה לספק מהירויות נתונים מהירות יותר בסמארטפונים בערים, אך מאז עברו למקרי שימוש בצפיפות גבוהה כמו אצטדיונים. הוא משמש גם לשירותי אינטרנט של גישה אלחוטית קבועה (FWA) ורשתות פרטיות.
היתרונות העיקריים של 5G mmWave התפוקה הגבוהה של 5G mmWave מאפשרת העברות נתונים גדולות (10 Gbps) עם רוחב פס של עד 2 GHz (ללא צבירה של ספק). תכונה זו מתאימה ביותר לרשתות עם צרכי העברת נתונים גדולים. 5G NR גם מאפשר השהייה נמוכה עקב קצבי העברת נתונים גבוהים יותר בין רשת הגישה לרדיו 5G לליבת הרשת. לרשתות LTE יש חביון של 100 מילי-שניות, בעוד שלרשתות 5G יש חביון של מילי-שנייה אחת בלבד.
מה יש בשרשרת האותות mmWave? ממשק תדרי הרדיו (RFFE) מוגדר בדרך כלל ככל מה שבין האנטנה למערכת הדיגיטלית בפס הבסיס. RFFE מכונה לעתים קרובות החלק האנלוגי לדיגיטלי של מקלט או משדר. איור 1 מציג ארכיטקטורה הנקראת המרה ישירה (אפס IF), שבה ממיר הנתונים פועל ישירות על אות ה-RF.
איור 1. ארכיטקטורת שרשרת אותות קלט של mmWave 5G זו משתמשת בדגימת RF ישירה; אין צורך במהפך (תמונה: תיאור קצר).
שרשרת האותות המילימטרית מורכבת מ-RF ADC, RF DAC, מסנן נמוך, מגבר הספק (PA), ממירי למטה ולמעלה דיגיטליים, מסנן RF, מגבר רעש נמוך (LNA), ומחולל שעון דיגיטלי ( CLK). מתנד לולאה/מתח מבוקר שלב (PLL/VCO) מספק את המתנד המקומי (LO) עבור ממירי למעלה ולמטה. מתגים (מוצגים באיור 2) מחברים את האנטנה למעגל קליטת האותות או המשדר. לא מוצג IC ליצירת beam (BFIC), הידוע גם בתור גביש של מערך פאזות או יוצר אלומה. ה-BFIC מקבל את האות מהממיר למעלה ומפצל אותו למספר ערוצים. יש לו גם בקרות פאזה ורווח עצמאיות בכל ערוץ לבקרת קרן.
כאשר פועלים במצב קליטה, לכל ערוץ יהיו גם בקרות פאזה והגבר עצמאיות. כאשר הממיר למטה מופעל, הוא מקבל את האות ומשדר אותו דרך ה-ADC. בפאנל הקדמי ישנו מגבר כוח מובנה, LNA ולבסוף מתג. RFFE מאפשר PA או LNA תלוי אם הוא במצב שידור או במצב קבלה.
מקלט משדר איור 2 מציג דוגמה של מקלט RF המשתמש במחלקת IF בין פס הבסיס לפס הגל של 24.25-29.5 GHz מילימטר. ארכיטקטורה זו משתמשת ב-3.5 GHz כ-IF קבוע.
פריסת תשתית אלחוטית 5G תועיל רבות לספקי שירותים ולצרכנים. השווקים העיקריים המשמשים הם מודולי פס רחב סלולריים ומודול תקשורת 5G כדי לאפשר את האינטרנט התעשייתי של הדברים (IIOT). מאמר זה מתמקד בהיבט הגל המילימטרי של 5G. במאמרים עתידיים, נמשיך לדון בנושא זה ונתמקד ביתר פירוט במרכיבים השונים של שרשרת האותות 5G mmWave.
Suzhou Cowin מספקת סוגים רבים של אנטנות סלולריות RF 5G 4G LTE 3G 2G GSM GPRS, ותמיכה באיתור באגים בבסיס האנטנות הביצועים הטובים ביותר במכשיר שלך עם מתן דו"ח בדיקות אנטנות מלא, כגון VSWR, רווח, יעילות ודפוס קרינה תלת מימד.