"إن زخم تطوير 5G قوي ، ويوفر نطاق التردد 5G mmWave ثروة من الطيف لدعم السعة العالية للغاية ، والإنتاجية العالية ، والكمون المنخفض والعدد المتزايد من أجهزة الموجات 5G ، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، و هكذا.
"
المؤلف: تكترونكس
إن زخم تطوير 5G قوي ، ويوفر نطاق التردد 5G mmWave ثروة من الطيف لدعم السعة العالية للغاية ، والإنتاجية العالية ، والكمون المنخفض والعدد المتزايد من أجهزة الموجات 5G ، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، و هكذا.
ومع ذلك ، من حيث سرعة الشبكة وعرض النطاق الترددي والمزامنة ، فإن الطلب على اختبار وتوصيف أحدث شبكات الجيل الخامس أعلى بشكل كبير من الجيل السابق من الشبكات. يتطلب ذلك اختبار تقنيات جديدة وأجهزة جديدة ، بما في ذلك صفيفات الهوائي متعددة المدخلات والمخرجات (MIMO) ، واختبار وتوليد إشارة تردد موجات مليمترية عالية جيجاهرتز.
غالبًا ما نواجه نقطتي الألم التاليتين:
• اختبار الإشارة المختلطة: تحتوي DUT على إشارات يجب اختبارها ، مثل إشارات التردد اللاسلكي والإشارات الرقمية والإشارات التناظرية. يجب إعداد بيئات اختبار متعددة. يتطلب شراء جميع المعدات المختلفة الكثير من المال ، والنفقات كبيرة.
• MIMO / عرض النطاق الترددي: لا يمكن استخدام محلل الطيف المستخدم لاختبار إشارات 4G في الماضي. تتمتع إشارة 5G بنطاق ترددي أوسع وتحتاج إلى اختبار أكثر من قناة في نفس الوقت.
الشكل 1. قياس برنامج 5G SignalVu: ACPR و SEM و EVM والقوة
كيف يتم إدخال الحزم؟ كثيرًا ما نسمع عن محولات الشعاع التي تعمل على تمكين موجات 5G ملم. هذا ليس الضجيج. تعد إدارة الشعاع ميزة حاسمة في اتصالات الموجات المليمترية وستلعب دورًا رئيسيًا في التطوير المستقبلي للتصميم اللاسلكي 5G. بشكل أساسي ، يعد تشكيل الحزم وظيفة ضرورية لموجات 5G ملليمتر لتكون فعالة للمستخدمين.
الشكل 2. 5G مليمتر الموجة الشعاعية لمحطة قاعدة 4 × 4 MIMO ثنائية الاستقطاب (Renesas Electronics).
يستخدم Beamforming هوائيات متعددة لبث نفس الإشارة في أوقات مختلفة قليلاً ، مما يسمح لنا بتركيز الإشارة اللاسلكية على جهاز الاستقبال المعين من خلال اتصال أكثر اتجاهًا ، بحيث تكون سرعة الاتصال أسرع ، والجودة أعلى ، والموثوقية أعلى . أقوى. تعد أداة تشكيل الشعاع جوهر النظام ، لأنها تقوم بتشغيل كل مجموعة هوائيات ، والتي تضيف عادةً ما يصل إلى 512 هوائيًا و 1,024،XNUMX عنصرًا للهوائي. نظرًا لوجود العديد من الهوائيات التصحيح أو عناصر الهوائي في كل وحدة لاسلكية ، فمن المهم جدًا تحسين الأداء العام واستهلاك الطاقة وتكلفة كل وحدة لاسلكية.
الشكل 3. إعداد اختبار Beamformer MIMO OTA (يسار) ، بما في ذلك قياس طاقة التردد اللاسلكي (أعلى اليمين) ومطابقة المرحلة (أسفل اليمين).
بسبب هذا العدد الكبير من الوحدات ، فإن كل جانب من جوانب تصميم أداة تكوين الشعاع أمر بالغ الأهمية. سيتم مضاعفة استهلاك الطاقة بمقدار 512 ، كما سيتم تضخيم أي عدم مرضية أو عدم تطابق بين الوحدات. أنت بحاجة إلى خطأ طور RMS جيد بين الوحدات ، والتربيع الجيد بين الطور والكسب عند توجيه الحزمة ، وإلا فإن مستوى النطاق الجانبي سيزداد ، مما يعرض أداء النظام الكلي للخطر. كل هذا يجعل أداة تكوين الشعاع جزءًا حيويًا من التصميم اللاسلكي لموجة 5G ملم.
ومع ذلك ، عند اختبار جميع جوانب تشكيل الحزمة ، واجه عدد ساعات العمل المطلوبة ومقدار وقت المعدات تحديات. هناك العديد من الأجهزة والعديد من المعلمات ومجموعات الوحدات ، يجب أن تكون حريصًا بشأن الاقتران بين الوحدات المختلفة. من التداخل إلى الحجب والقدرة المشعة المتناحية المكافئة (EIRP) ، يجب قياسها من منظور منطقة الهوائي بأكملها ، لذلك يصبح قياس التوصيل مهمًا للغاية ، ويصبح القياس عبر الهواء (OTA) أمرًا بالغ الأهمية.
ثم ماذا؟ نحن بحاجة إلى عرض نطاق ترددي أكبر وأوسع. لقد قمنا بتطوير تقنية 5G إلى حدود التردد العالي للغاية وعرض النطاق الترددي الفوري العالي. الخطوة التالية لـ 6G هي تحسين الموارد الموجودة، وتصنيعها التكنلوجيا أكثر صداقة للبيئة، والاستفادة بشكل أفضل من الطيف المحدود.
المؤلف: تكترونكس
إن زخم تطوير 5G قوي ، ويوفر نطاق التردد 5G mmWave ثروة من الطيف لدعم السعة العالية للغاية ، والإنتاجية العالية ، والكمون المنخفض والعدد المتزايد من أجهزة الموجات 5G ، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، و هكذا.
ومع ذلك ، من حيث سرعة الشبكة وعرض النطاق الترددي والمزامنة ، فإن الطلب على اختبار وتوصيف أحدث شبكات الجيل الخامس أعلى بشكل كبير من الجيل السابق من الشبكات. يتطلب ذلك اختبار تقنيات جديدة وأجهزة جديدة ، بما في ذلك صفيفات الهوائي متعددة المدخلات والمخرجات (MIMO) ، واختبار وتوليد إشارة تردد موجات مليمترية عالية جيجاهرتز.
غالبًا ما نواجه نقطتي الألم التاليتين:
• اختبار الإشارة المختلطة: تحتوي DUT على إشارات يجب اختبارها ، مثل إشارات التردد اللاسلكي والإشارات الرقمية والإشارات التناظرية. يجب إعداد بيئات اختبار متعددة. يتطلب شراء جميع المعدات المختلفة الكثير من المال ، والنفقات كبيرة.
• MIMO / عرض النطاق الترددي: لا يمكن استخدام محلل الطيف المستخدم لاختبار إشارات 4G في الماضي. تتمتع إشارة 5G بنطاق ترددي أوسع وتحتاج إلى اختبار أكثر من قناة في نفس الوقت.
الشكل 1. قياس برنامج 5G SignalVu: ACPR و SEM و EVM والقوة
كيف يتم إدخال الحزم؟ كثيرًا ما نسمع عن محولات الشعاع التي تعمل على تمكين موجات 5G ملم. هذا ليس الضجيج. تعد إدارة الشعاع ميزة حاسمة في اتصالات الموجات المليمترية وستلعب دورًا رئيسيًا في التطوير المستقبلي للتصميم اللاسلكي 5G. في جوهرها ، يعد تشكيل الحزم وظيفة ضرورية لموجات 5G ملليمتر لتكون فعالة للمستخدمين.
الشكل 2. 5G مليمتر الموجة الشعاعية لمحطة قاعدة 4 × 4 MIMO ثنائية الاستقطاب (Renesas Electronics).
يستخدم Beamforming هوائيات متعددة لبث نفس الإشارة في أوقات مختلفة قليلاً ، مما يسمح لنا بتركيز الإشارة اللاسلكية على جهاز الاستقبال المعين من خلال اتصال أكثر اتجاهًا ، بحيث تكون سرعة الاتصال أسرع ، والجودة أعلى ، والموثوقية أعلى . أقوى. تعد أداة تشكيل الشعاع جوهر النظام ، لأنها تقوم بتشغيل كل مجموعة هوائيات ، والتي تضيف عادةً ما يصل إلى 512 هوائيًا و 1,024،XNUMX عنصرًا للهوائي. نظرًا لوجود العديد من الهوائيات التصحيح أو عناصر الهوائي في كل وحدة لاسلكية ، فمن المهم جدًا تحسين الأداء العام واستهلاك الطاقة وتكلفة كل وحدة لاسلكية.
الشكل 3. إعداد اختبار Beamformer MIMO OTA (يسار) ، بما في ذلك قياس طاقة التردد اللاسلكي (أعلى اليمين) ومطابقة المرحلة (أسفل اليمين).
بسبب هذا العدد الكبير من الوحدات ، فإن كل جانب من جوانب تصميم أداة تكوين الشعاع أمر بالغ الأهمية. سيتم مضاعفة استهلاك الطاقة بمقدار 512 ، كما سيتم تضخيم أي عدم مرضية أو عدم تطابق بين الوحدات. أنت بحاجة إلى خطأ طور RMS جيد بين الوحدات ، والتربيع الجيد بين الطور والكسب عند توجيه الحزمة ، وإلا فإن مستوى النطاق الجانبي سيزداد ، مما يعرض أداء النظام الكلي للخطر. كل هذا يجعل أداة تكوين الشعاع جزءًا حيويًا من التصميم اللاسلكي لموجة 5G ملم.
ومع ذلك ، عند اختبار جميع جوانب تشكيل الحزمة ، واجه عدد ساعات العمل المطلوبة ومقدار وقت المعدات تحديات. هناك العديد من الأجهزة والعديد من المعلمات ومجموعات الوحدات ، يجب أن تكون حريصًا بشأن الاقتران بين الوحدات المختلفة. من التداخل إلى الحجب والقدرة المشعة المتناحية المكافئة (EIRP) ، يجب قياسها من منظور منطقة الهوائي بأكملها ، لذلك يصبح قياس التوصيل مهمًا للغاية ، ويصبح القياس عبر الهواء (OTA) أمرًا بالغ الأهمية.
ثم ماذا؟ نحن بحاجة إلى نطاق ترددي أكبر وأوسع. لقد طورنا 5G إلى حدود التردد العالي للغاية وعرض النطاق الترددي الفوري العالي. تتمثل الخطوة التالية لـ 6G في تحسين الموارد الحالية ، وجعل التكنولوجيا أكثر ملاءمة للبيئة ، والاستفادة بشكل أفضل من الطيف المحدود.