您的位置 首页 硬件

毫米波成了5G的新突破点,频谱剖析成为要害

随着移动设备、物联网普及,资料传输量每年都以等比级数不断成长,我们也因此需要更高的传输速率。而要满足这些需求,关键就在于 5G 技术的成熟。

跟着移动设备、物联网遍及,材料传输量每年都以等比级数不断生长,咱们也因而需求更高的传输速率。而要满意这些需求,要害就在于 5G 技能的老练。因为现有频谱资源已适当吃紧,往更高频段进行通道勘探、找寻合适 5G 移动传输的频率便势在必行,这时频谱剖析的仪器往往就扮演了重要的人物。

怎么提高传达速率?

现在日子中常用的通讯办法,大多依靠无线电波传送信号的技能,包括蓝牙、无线网络、移动通讯、卫星通讯及播送等等。为了树立全球高速无线网络环境,像是伊隆·马斯克树立的太空公司 SpaceX,就计划在未来发射 4,425 颗通讯卫星,供给 1Gbit/秒左右的高速传输速率。而移动通讯技能从 4G 发展到 5G,则更估计将提高到 10Gbit/秒。

要提高传输速率,主要有两种办法,一种是添加频谱功率,一种则是添加频宽。因为相同的频率只能运用一次,添加频谱功率就好像把更多 0 和 1 的位塞进固定频宽的电磁波里,但这样信号将比较简单遭到搅扰,或解码过错;而无线网络、物联网、移动通讯跟 AM、FM 等播送的电磁波频率都挤在 6GHz 以下,想添加频宽也很难再有空间。所以,要找到新的频谱资源让 5G 通讯运用,也只要往更高频率的毫米波(Millimeter Wave)一路可走了。

毫米波是什么?使用场域在哪里?

一般卫星通讯、卫星定位、雷达与微波通讯大致选用频率 1~100GHz 的电磁波,而频率 30~300GHz(适当于波长 1~10mm)的电磁波,就称为“毫米波”,因而以上这些通讯办法都会利用到毫米波的频段。
无线通讯的最大信号频宽大约是载波频率的 5% 左右,代表载波频率越高,可完成的信号频宽也越大。像 4G-LTE 频段最高频率的载波在 2GHz 上下,可用频宽就只要 100MHz。因而,假如未来 5G 运用毫米波频段,频宽便能轻松翻涨 10 倍,传输速率将巨幅提高。日前是德科技(Keysight)也与国研院芯片中心达到协作,以“毫米波前端电路体系技能”调配是德科技的 5G 基频信号验证数据库软件,供台湾学界 5G 毫米波射频前端技能教育及研讨运用,加快完成 5G 技能。

除了次世代移动通讯以外,毫米波在消费与商业范畴的使用上也潜力无量,包括无线感测器网络、机场安检扫描等等,都能带动毫米波范畴的进一步研讨与需求生长。

因为毫米波能供给无线通讯网络中高频信号的测验、滤波和传输,也可使用在军事国防与航太方面,效能优于传统微波或红外线感测技能。如装设在飞机或是卫星上的毫米波雷达,就能进行防磕碰预警感测、自主巡航操控、机器人视觉、空中防护监测等功用。毫米波成像则可以勘探藏匿物品,如地底下或衣物掩蔽下的兵器、炸药或毒品等等。

频谱剖析的要害作用

毫米波通讯具有高传输速率、可短距高频使用的特性,但也有其限制,如信号衰减快、易受阻挠、掩盖间隔短等等,尤其在 60GHz 时更会接受约 20dB/km 的氧气吸收损耗。因而,5G 通讯要使用在高频率的毫米波范围内,有必要承认这些频率能在多路径环境中顺畅运作,以及可用于非可视间隔通讯。

在探究不知道的高频信号范畴中,频谱剖析是电子工程技能人员不可或缺的过程环节;而他们用来进行频谱剖析仪器的效能,便会左右研讨的效果。现代信号剖析仪比一般频谱剖析仪功用更全面,除了频域外,还能供给时域及调变域的剖析,使用的范畴适当广泛:比如卫星体系、无线电通信体系、移动电话体系基地台辐射场强的量测、电磁搅扰等高频信号的侦测与剖析,一起也能研讨信号成分、信号失真度、信号衰减量、电子组件增益等特性。

一般每次量测所包括的射频信号,皆无法预期它随时刻改动的情况,技能人员或科学家往往面对稀有、时间短的事情影响,或是信号被较强的杂讯遮罩等问题。而为了检查、撷取并剖析最飘忽不定的信号,例如要在充满各种信号的环境中敏捷找出脉冲或间歇信号,就得靠信号剖析仪的“即时频谱”功用。这也意味着信号剖析仪有必要以够快的速度对输入信号取样,处理感兴趣的频段中一切信号量;也能接连履行一切核算,以便剖析输出跟上输入信号的改变。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/qianrushi/yingjian/189699.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部