Beamformer gelombang milimeter chip tunggal digital pertama akan memanfaatkan kemampuan 5G
Tele

Beamformer gelombang milimeter chip tunggal digital pertama akan memanfaatkan kemampuan 5G


Kredit: Universitas Michigan

Beamformer gelombang milimeter digital (MMW) chip tunggal terintegrasi penuh pertama, dibuat oleh insinyur listrik dan komputer di University of Michigan, membuka kemungkinan baru dalam komunikasi 5G frekuensi tinggi. Teknologi ini dapat digunakan untuk meningkatkan komunikasi kendaraan-ke-kendaraan, mengemudi otonom, internet satelit, dan pertahanan nasional, untuk beberapa nama.

Beamforming memungkinkan perangkat yang memancarkan sinyal untuk mengarahkannya ke arah tertentu, berlawanan dengan sinyal yang memancar ke segala arah — yang dapat menyebabkan interferensi yang signifikan dan hilangnya efisiensi. Ini adalah teknik penting untuk komunikasi MMW, yang terjadi pada frekuensi yang relatif tinggi (biasanya antara 24GHz dan 100GHz). Komunikasi frekuensi tinggi ini memungkinkan transfer data berkecepatan tinggi, salah satu keunggulan utama 5G.

Beamforming analog telah menjadi pendekatan standar bagi para peneliti, tetapi Prof Michael Flynn telah menyelidiki pendekatan digital untuk memanfaatkan keuntungan seperti beamforming skala besar, pola berkas yang sangat akurat, fleksibilitas, dan kemampuan untuk menghasilkan banyak berkas secara bersamaan.

“Dengan beamforming analog, Anda hanya dapat mendengarkan satu hal pada satu waktu,” kata Flynn. “Tetapi ada sejumlah aplikasi baru di mana Anda ingin mendengarkan banyak hal secara bersamaan, dan beralih dengan cepat di antaranya.”

Misalnya, Flynn dapat membayangkan menggunakan beamforming digital pada drone yang dikirim ke daerah bencana untuk menyediakan internet darurat bagi orang-orang yang bermasalah. Demikian pula, ada rencana untuk meluncurkan satelit di luar angkasa untuk menyediakan internet bagi orang-orang yang tinggal di luar kota, di mana akses ke internet bisa jadi tidak stabil atau tidak ada. Memiliki telepon dengan kemampuan beamforming nirkabel digital akan memberi individu akses yang lebih andal ke Internet.

Beamformer gelombang milimeter chip tunggal digital pertama akan memanfaatkan kemampuan 5G

Pengaturan pengujian yang dibangun oleh siswa mencakup ruang anechoic mini, dan perangkat mekanis untuk menggerakkan beamformer untuk menguji keakuratannya. Kredit: Universitas Michigan

Flynn dan kelompoknya membangun beamformer digital MMW 28GHz, dengan susunan antena yang dirancang khusus yang terdiri dari 16 antena dalam sirkuit terintegrasi tunggal.

Ini adalah sistem chip tunggal pertama yang diketahui melakukan beamforming digital MMW. Sebagian karena ini adalah satu chip, daya dan ukurannya lebih baik daripada sistem digital saat ini dalam urutan besarnya. Dan karena ini digital, sinyalnya dapat diarahkan ke segala arah, dan dapat “mendengarkan” dari empat arah yang berbeda sekaligus.

Artinya, misalnya, perangkat dapat melacak empat pesawat atau berkomunikasi dengan empat satelit pada saat yang bersamaan.

Flynn terkesan dengan kemampuan siswa untuk menangani tidak hanya penelitian mutakhir yang mengarah pada teknologi baru, tetapi juga kesediaan mereka untuk menangani hal-hal seperti desain mekanis, yang merupakan bagian penting untuk membuat semuanya bekerja sama.

“Chip ini mewakili lebih dari tujuh tahun kerja oleh beberapa generasi mahasiswa pascasarjana,” kata Flynn.

Di antara siswa saat ini dan yang baru saja lulus adalah Rundao Lu, Christine Weston, Daniel Weyer, dan Fred Buhler, yang ikut menulis bersama penasihat mereka, Prof. Flynn, makalah, “A 16-Element Fully Integrated 28GHz Digital Beamformer with In- Paket 4 × 4 Patch Antenna Array dan 64 Continuous-Time Band-Pass Delta-Sigma Sub-ADC. ” Lu mendapatkan penghargaan best student paper saat dipresentasikan pada Simposium IEEE 2020 tentang Sirkuit Terpadu Frekuensi Radio.

“Orang tidak pernah berhenti mengejar konektivitas yang lebih baik dan lebih baik,” kata mahasiswa doktoral Lu. “Beamforming digital gelombang milimeter mungkin menjadi pengubah permainan di dunia 5G.”


Sistem antena dengan kecepatan sepuluh kali lipat dalam kecepatan pengiriman dan penerimaan data


Disediakan oleh University of Michigan

Kutipan: Beamformer gelombang milimeter chip tunggal digital pertama akan memanfaatkan kemampuan 5G (2020, 13 November) diambil 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-digital-single-chip-millimeter-wave-beamformer -exploit.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SDY