Специалисты из компании "Keysight Technologies" и "Калифорнийского университета в городе Сан-Диего" продемонстрировали самую быстродействующую в мире двунаправленную фазированную антенную решётку для приема и передачи сигналов стандарта 5G в диапазоне 28 ГГц.
Это достижение является важной вехой на пути к реализации перспективных приложений для систем радиосвязи поколения 5G и приложений для аэрокосмической и оборонной промышленности.
Рекордная скорость передачи данных 8 Гбит/с, достигнутая с помощью двунаправленной 64-х элементной фазированной антенной решётки с функцией формирования диаграммы направленности.
Основные достоинства новой установки:
В демонстрации использовались приёмо-передающие ИС для фазированных антенных решёток, разработанных в Калифорнийском университете в Сан-Диего с коэффициентом шума менее 4,6 дБ
ИС изготовлены с использованием высокоэффективного технологического процесса SiGe BiCMOS SBC18H3 компании TowerJazz
Показаны преимущества применения ПО и специального измерительного оборудования марки "Keysight" для генерации и анализа сигналов
На демонстрации была представлена 64-х элементная антенная решётка, обеспечивающая скорости передачи данных в 12 Гбит/с при угле сканирования в 0 градусов и более 8 Гбит/с при всех других значениях угла сканирования до величин ± 50 градусов по азимуту и углах возвышения +/-25 градусов на расстоянии в 300 метров.
На более коротких дистанциях антенная решётка поддерживает скорость передачи до 18 Гбит/с.
Коэффициент битовых ошибок при максимальных углах сканирования не превышал значения 10 в степени -7.
Эти результаты были получены без калибровки 64-х элементной фазированной антенной решётки, что на практике существенно снижает стоимость конечной реализации антенны.
Вновь разработанная 64-х элементная фазированная антенная решётка изготовлена на основе недорогой печатной платы и потребляет всего 7в минус -11 степени Вт как в режиме приёма (Rx), так и в режиме передачи (Tx). Такие показатели достигаются благодаря применению высокопроизводительной вычислительной SoC - системы (SoC, от английского словосочетания "System-on-a-Chip", электронная схема, выполняющая функции целого устройства, например, компьютера,. и размещённая на одной интегральной схеме), созданной в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
Данная ИС изготовлена на кремниево-германиевой подложке с использованием техпроцесса третьего поколения (SiGe BiCMOS SBC18H3)от компании TowerJazz.
Для создания и генерации сигналов 16-QAM и 64-QAM с одной или несколькими несущими, учеными из Калифорнийского университета использовалось программное обеспечение Signal Studio от компании Keysight Technologies.
Специальное ПО 81199A Wideband Waveform Center от компании Keysight Technologies помогло команде разработчиков связать модули приёмника и передатчика, а также улучшить значения амплитуды вектора ошибки (EVM). Кроме того, специалисты из университета города Сан-Диего применили ПО Keysight 89600 VSA для выполнения демодуляции, частотной коррекции канала и анализа сложных сигналов.
Для быстрого создания прототипов, частотной коррекции канала и выполнения уникальных измерений в полосе модуляции до 3 ГГц применялись генератор сигналов произвольной формы Keysight M8195A, векторный генератор сигналов Keysight E8267D PSG и осциллограф высокого разрешения Keysight DSOS804Aпроизводства компании Keysight Technologies.
“Результаты нашего непрерывного сотрудничества с Калифорнийским университетом в Сан-Диего и продемонстрированный прогресс в области технологий передачи и приема данных в миллиметровом диапазоне убедительно доказывают жизнеспособность будущего формата беспроводной связи поколения 5G. Проведенные испытания будут особенно полезны для создания широкополосных приложений фиксированной связи, на которых сейчас сосредоточены основные усилия предварительной стандартизации, – сказал доктор Марк Пирпоинт (Mark Pierpoint), вице-президент и генеральный менеджер отдела инфраструктурных решений для интернета компании Keysight Technologies.
–Компания Keysight Technologies вкладывает значительные средства в создание инновационных решений, улучшающих и ускоряющих разработку систем радиосвязи следующего поколения”.
“Калифорнийский университет в городе Сан-Диего снова обратился к руководству компании Keysight Technologies, чтобы с помощью специального оборудования продемонстрировать преимущества конструкции новой высокопроизводительной фазированной антенной решётки для каналов связи поколения 5G, которые в результате проведенных испытаний достигли скорости передачи данных в 8-12 Гбит/с на больших расстояниях при малом энергопотреблении, – сказал Габриэл М. Ребейз (Gabriel M. Rebeiz), член Национальной академии технических наук США, профессор и декан кафедры радиосвязи технической школы Джекобса Калифорнийского университета в Сан-Диего.
– Приборными и техническими орудиями достигнутого успеха были приборы и программное обеспечение от компании Keysight Technologies в совокупности с технологией производства интегральных схем SBC18H3 от компании TowerJazz”.
Дополнительная информация
Дополнительная информация о , использованных в разработке новой антенны для канала связи 5G 28 ГГц, приведена на сайте компании.
Дополнительная информация о деятельности компании Keysight в сфере технологий 5G
Успешная разработка устройств 5G зависит от наличия передовых инструментов, позволяющих исследовать новые сигналы, сценарии их обработки и схемотехнические решения. Средства проектирования, предлагаемые компанией Keysight в сфере технологий 5G, позволяют выполнять более глубокий анализ, шагая в ногу с развивающимися стандартами. Компания Keysight помогает ведущим производителям коммуникационного оборудования вносить инновационные улучшения в новые и уже существующие технологии и воплощать идеи в реальность. Дополнительная информация о средствах проектирования, тестирования и измерения параметров устройств 5G компании Keysight приведена на странице www.keysight.com/find/5G.
О Калифорнийском университете в Сан-Диего
Калифорнийский университет в Сан-Диего является одним из лучших университетов, ведущих исследования в области смешанных сигналов, радиочастотных ИС СВЧ и КВЧ диапазона, цифровой связи, прикладного электромагнетизма, оптики и наноэлектроники. Кроме того, на его территории располагается Центр радиосвязи. Недавно Калифорнийский университет в Сан-Диего занял пятое место среди государственных университетов, превысив бюджет на исследовательские работы в 1 миллиард долларов. Согласно отчёту U.S. News & World Report, опубликованному в марте 2017 года, Техническая школа Джекобса Калифорнийского университета в Сан-Диего заняла 13-е место в США среди лучших университетов мира. 58 кафедр факультета электроники и компьютерной инженерии выпускают более 760 студентов в год. Дополнительная информация приведена на страницах www.ece.ucsd.edu и www.jacobsschool.ucsd.edu.
О компании Keysight Technologies
Keysight Technologies является ведущим мировым производителем контрольно-измерительного оборудования и технологическим лидером, помогающим разработчикам, производителям и провайдерам услуг оптимизировать сети и ускорять продвижение электронных изделий на рынок при меньших затратах. Решения компании Keysight применяются везде, где есть электрические сигналы – от моделирования и проверки прототипов до производственного тестирования и оптимизации сетей и облачных сред. Нашими заказчиками являются ведущие телекоммуникационные компании, аэрокосмические и оборонные предприятия, представители автомобильной промышленности и энергетики, а также производители полупроводниковых приборов и бытовой электроники. Объем продаж компании Keysight за 2016 финансовый год составил 2,9 млрд. долларов. В апреле 2017 г. компания Keysight приобрела компанию Ixia – лидера в области тестирования, визуального представления и обеспечения безопасности сетей. Дополнительная информация приведена на странице www.keysight.com.
# # #
Дополнительную информацию о компании Keysight Technologies можно найти на странице новостей www.keysight.com/go/news, а также на Facebook, Google+, LinkedIn, Twitter и YouTube
