firstdigital Bộ định dạng chùm sóng milimet đơn chip kỹ thuật số đầu tiên sẽ khai thác khả năng 5G

Nguồn: Đại Học Michigan

Bộ định dạng chùm sóng milimet kỹ thuật số (MMW) đơn chip tích hợp đầy đủ đầu tiên, được tạo ra bởi các kỹ sư điện và máy tính tại Đại học Michigan, mở ra những khả năng mới trong truyền thông 5G tần số cao. Công nghệ này có thể được sử dụng để cải thiện liên lạc giữa các phương tiện, lái xe tự động, internet vệ tinh và quốc phòng và một số thiết bị khác.

Beamforming cho phép một thiết bị đang truyền tín hiệu hướng chúng theo một hướng cụ thể, trái ngược với việc tín hiệu phát ra theo mọi hướng — điều này có thể dẫn đến nhiễu đáng kể và mất hiệu quả. Đây là một kỹ thuật cần thiết cho giao tiếp MMW, xảy ra ở tần số tương đối cao (thường từ 24GHz đến 100GHz). Giao tiếp tần số cao này cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao, một trong những lợi thế chính của 5G.

Định dạng chùm tương tự đã là một cách tiếp cận tiêu chuẩn đối với các nhà nghiên cứu, nhưng Giáo sư Michael Flynn đã nghiên cứu một cách tiếp cận kỹ thuật số để khai thác các lợi thế như tạo chùm quy mô lớn, các mẫu chùm chính xác cao, tính linh hoạt và khả năng tạo ra nhiều chùm đồng thời.

Flynn nói: “Với dạng chùm tia tương tự, bạn chỉ có thể nghe một thứ tại một thời điểm. “Nhưng có một số ứng dụng mới mà bạn muốn nghe nhiều thứ cùng lúc và chuyển đổi nhanh chóng giữa chúng.”

Ví dụ, Flynn có thể tưởng tượng việc sử dụng chùm tia kỹ thuật số trên máy bay không người lái được gửi đến các khu vực thiên tai để cung cấp Internet khẩn cấp cho những người gặp khó khăn. Tương tự, có những kế hoạch phóng vệ tinh trong không gian để cung cấp internet cho những người sống bên ngoài các thành phố, nơi truy cập internet có thể bị gián đoạn hoặc không tồn tại. Có điện thoại với khả năng tạo chùm tia không dây kỹ thuật số sẽ cung cấp cho các cá nhân khả năng truy cập Internet đáng tin cậy hơn.

Bộ định dạng chùm sóng milimet đơn chip kỹ thuật số đầu tiên sẽ khai thác khả năng 5G
Thiết lập thử nghiệm do các sinh viên chế tạo bao gồm một buồng chống dội âm nhỏ và một thiết bị cơ khí để di chuyển bộ định dạng chùm tia nhằm kiểm tra độ chính xác của nó. Nguồn: Đại học Michigan

Flynn và nhóm của ông đã chế tạo bộ định dạng chùm tia kỹ thuật số 28GHz MMW, với dải ăng-ten được thiết kế riêng gồm 16 ăng-ten trong một mạch tích hợp duy nhất.

Đây là hệ thống chip đơn đầu tiên được biết đến để thực hiện định dạng chùm tia kỹ thuật số MMW. Một phần bởi vì nó là một con chip duy nhất, sức mạnh và kích thước tốt hơn các hệ thống kỹ thuật số hiện tại theo thứ tự về độ lớn. Và bởi vì nó là kỹ thuật số, tín hiệu có thể được chỉ theo bất kỳ hướng nào và có thể “nghe” từ bốn hướng khác nhau cùng một lúc.

Điều đó có nghĩa là, ví dụ, thiết bị có thể theo dõi bốn máy bay hoặc liên lạc với bốn vệ tinh cùng một lúc.

Flynn rất ấn tượng về khả năng của sinh viên không chỉ xử lý các nghiên cứu tiên tiến dẫn đến công nghệ mới mà còn cả sự sẵn sàng giải quyết những thứ như thiết kế cơ khí , một phần quan trọng để mọi thứ hoạt động cùng nhau.

Flynn nói: “Con chip này đại diện cho hơn bảy năm làm việc của nhiều thế hệ sinh viên đã tốt nghiệp.

Trong số các sinh viên hiện tại và mới tốt nghiệp có Rundao Lu, Christine Weston, Daniel Weyer và Fred Buhler, đồng tác giả với cố vấn của họ, Giáo sư Flynn, trong bài báo, “Một 16-Element Tích hợp đầy đủ 28GHz Beamformer kỹ thuật số với In- Gói 4 × 4 Patch Antenna Array và 64 Sub-ADC Delta-Sigma băng tần thời gian liên tục. ” Lu đã nhận được giải thưởng dành cho sinh viên tốt nhất khi bài báo được trình bày tại Hội nghị chuyên đề IEEE 2020 về Mạch tích hợp tần số vô tuyến.

Nghiên cứu sinh Lu cho biết: “Mọi người không bao giờ ngừng theo đuổi sự kết nối ngày càng tốt hơn. “Định dạng chùm tia kỹ thuật số sóng milimet có thể là một trò chơi thay thế trong thế giới 5G.”

Vnecotec

Theo Michigan University

50+ IoT USE CASES BASED ON INDUSTRY (PDF)

Previous article

Kiếm tiền từ IoT trong kỷ nguyên hậu đại dịch

Next article

You may also like

More in Tech News

Comments

Leave a reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *