توفر إشارات الموجات المليمترية نطاقًا تردديًا أوسع ومعدلات بيانات أعلى من إشارات التردد المنخفض. ألقِ نظرة على سلسلة الإشارة الشاملة بين الهوائي والنطاق الأساسي الرقمي.
يضيف راديو 5G الجديد (5G NR) ترددات الموجات المليمترية إلى الأجهزة والشبكات الخلوية. إلى جانب ذلك، تأتي سلسلة إشارة التردد اللاسلكي إلى النطاق الأساسي ومكونات غير مطلوبة للترددات الأقل من 6 جيجا هرتز. في حين أن ترددات الموجات المليمترية تمتد من الناحية الفنية من 30 إلى 300 جيجا هرتز، فإنها تمتد لأغراض 5G من 24 إلى 90 جيجا هرتز، ولكنها تبلغ ذروتها عادةً عند حوالي 53 جيجا هرتز. كان من المتوقع في البداية أن توفر تطبيقات الموجات المليمترية سرعات بيانات أسرع على الهواتف الذكية في المدن، ولكنها انتقلت منذ ذلك الحين إلى حالات الاستخدام عالية الكثافة مثل الملاعب. كما أنها تستخدم لخدمات الإنترنت الوصول اللاسلكي الثابت (FWA) والشبكات الخاصة.
الفوائد الرئيسية لـ 5G mmWave تسمح الإنتاجية العالية لـ 5G mmWave بنقل بيانات كبيرة (10 جيجابت في الثانية) مع عرض نطاق ترددي للقناة يصل إلى 2 جيجا هرتز (بدون تجميع الناقل). تعتبر هذه الميزة مناسبة تمامًا للشبكات ذات الاحتياجات الكبيرة لنقل البيانات. يتيح 5G NR أيضًا زمن وصول منخفض بسبب ارتفاع معدلات نقل البيانات بين شبكة الوصول الراديوي 5G ونواة الشبكة. تتمتع شبكات LTE بزمن وصول يبلغ 100 مللي ثانية، بينما تتمتع شبكات 5G بزمن وصول يبلغ 1 مللي ثانية فقط.
ماذا يوجد في سلسلة إشارة mmWave؟ يتم تعريف واجهة التردد الراديوي (RFFE) عمومًا على أنها كل شيء بين الهوائي والنظام الرقمي للنطاق الأساسي. غالبًا ما يُشار إلى RFFE على أنه الجزء التناظري إلى الرقمي لجهاز الاستقبال أو جهاز الإرسال. ويبين الشكل 1 بنية تسمى التحويل المباشر (صفر IF)، حيث يعمل محول البيانات مباشرة على إشارة التردد اللاسلكي.
الشكل 1. تستخدم بنية سلسلة إشارة الإدخال 5G mmWave هذه أخذ عينات التردد اللاسلكي المباشر؛ لا يوجد عاكس مطلوب (الصورة: وصف موجز).
تتكون سلسلة إشارة الموجة المليمترية من RF ADC، RF DAC، ومرشح تمرير منخفض، ومضخم طاقة (PA)، ومحولات رقمية لأسفل ولأعلى، ومرشح RF، ومضخم منخفض الضوضاء (LNA)، ومولد ساعة رقمية ( CLK). يوفر مذبذب حلقة مقفلة الطور/متحكم في الجهد (PLL/VCO) مذبذبًا محليًا (LO) للمحولات العلوية والسفلية. تقوم المفاتيح (الموضحة في الشكل 2) بتوصيل الهوائي بدائرة استقبال أو إرسال الإشارة. لا يظهر في الصورة IC الشعاعي (BFIC)، المعروف أيضًا باسم بلورة المصفوفة المرحلية أو جهاز تشكيل الشعاع. يستقبل BFIC الإشارة من المحول ويقسمها إلى قنوات متعددة. كما أن لديها طورًا مستقلاً وعناصر تحكم في كل قناة للتحكم في الشعاع.
عند التشغيل في وضع الاستقبال، سيكون لكل قناة أيضًا مرحلة مستقلة وعناصر تحكم في الكسب. عند تشغيل المحول السفلي، فإنه يستقبل الإشارة ويرسلها عبر ADC. يوجد على اللوحة الأمامية مضخم طاقة مدمج وLNA وأخيرًا مفتاح. يعمل RFFE على تمكين PA أو LNA اعتمادًا على ما إذا كان في وضع الإرسال أو وضع الاستقبال.
جهاز الإرسال والاستقبال يوضح الشكل 2 مثالاً لجهاز إرسال واستقبال RF يستخدم فئة IF بين النطاق الأساسي ونطاق الموجة 24.25-29.5 جيجا هرتز. تستخدم هذه البنية 3.5 جيجا هرتز كـ IF ثابت.
إن نشر البنية التحتية اللاسلكية 5G سيفيد بشكل كبير مقدمي الخدمات والمستهلكين. الأسواق الرئيسية التي يتم تقديمها هي وحدات النطاق العريض الخلوية ووحدات اتصالات 5G لتمكين إنترنت الأشياء الصناعي (IIOT). تركز هذه المقالة على جانب الموجة المليمترية لشبكات الجيل الخامس. في المقالات المستقبلية، سنواصل مناقشة هذا الموضوع والتركيز بمزيد من التفصيل على العناصر المختلفة لسلسلة إشارات 5G mmWave.
توفر Suzhou Cowin العديد من أنواع الهوائي الخلوي RF 5G 4G LTE 3G 2G GSM GPRS، وتدعم تصحيح قاعدة هوائي أفضل أداء على جهازك مع توفير تقرير اختبار الهوائي الكامل، مثل VSWR والكسب والكفاءة ونمط الإشعاع ثلاثي الأبعاد.
وقت النشر: 12 سبتمبر 2024