"El impulso del desarrollo 5G es fuerte, y la banda de frecuencia de onda milimétrica 5G (mmWave) proporciona una gran cantidad de espectro para admitir la capacidad extremadamente alta, el alto rendimiento, la baja latencia y el número creciente de dispositivos de onda milimétrica 5G, incluidos teléfonos móviles, computadoras portátiles y pronto.
"
Autor: Tektronix
El impulso del desarrollo 5G es fuerte, y la banda de frecuencia de onda milimétrica 5G (mmWave) proporciona una gran cantidad de espectro para admitir la capacidad extremadamente alta, el alto rendimiento, la baja latencia y el número creciente de dispositivos de onda milimétrica 5G, incluidos teléfonos móviles, computadoras portátiles y pronto.
Sin embargo, en términos de velocidad de red, ancho de banda y sincronización, la demanda de pruebas y caracterización de las últimas redes 5G es exponencialmente más alta que la generación anterior de redes. Esto requiere probar nuevas tecnologías y nuevos dispositivos, incluidos conjuntos de antenas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO), pruebas y generación de señales de frecuencia de ondas milimétricas de alta GHz.
A menudo nos encontramos con los siguientes dos puntos débiles:
• Prueba de señal mixta: el dispositivo bajo prueba contiene señales que deben probarse, como señales de RF, señales digitales y señales analógicas. Se deben configurar varios entornos de prueba. La compra de todos los equipos diferentes requiere mucho dinero y el gasto es considerable.
• MIMO / Ancho de banda: el analizador de espectro utilizado para probar señales 4G en el pasado no se puede utilizar. La señal 5G tiene un ancho de banda más amplio y necesita probar más de un canal al mismo tiempo.
Figura 1. Medición del software 5G SignalVu: ACPR, SEM, EVM y potencia
¿Cómo se introduce la formación de haces? A menudo escuchamos hablar de formadores de haz que potencian las ondas milimétricas 5G. Esto no es una exageración. La gestión del haz es una característica decisiva en las comunicaciones de ondas milimétricas y jugará un papel clave en el futuro desarrollo del diseño inalámbrico 5G. Esencialmente, la formación de haces es una función necesaria para que las ondas milimétricas 5G sean efectivas para los usuarios.
Figura 2. Formador de haz de ondas milimétricas 5G para estación base de polarización dual MIMO 4 × 4 (Renesas Electronics).
Beamforming utiliza múltiples antenas para transmitir la misma señal en momentos ligeramente diferentes, lo que nos permite enfocar la señal inalámbrica al dispositivo receptor designado a través de una conexión más direccional, de modo que la velocidad de comunicación es más rápida, la calidad es mayor y la confiabilidad es mayor . Más fuerte. El formador de haz es el núcleo del sistema, ya que impulsa cada conjunto de antenas, que por lo general suma hasta 512 antenas y 1,024 elementos de antena. Dado que hay tantas antenas de parche o elementos de antena en cada unidad inalámbrica, es muy importante optimizar el rendimiento general, el consumo de energía y el costo de cada unidad inalámbrica.
Figura 3. Configuración de la prueba Beamformer MIMO OTA (izquierda), incluida la medición de potencia de RF (arriba a la derecha) y la coincidencia de fases (abajo a la derecha).
Debido a la gran cantidad de unidades, todos los aspectos del diseño del formador de haces son críticos. El consumo de energía se multiplicará por 512 y también se amplificará cualquier falta de coincidencia o desajuste entre las unidades. Necesita un buen error de fase RMS entre unidades y una buena cuadratura entre fase y ganancia al dirigir el haz; de lo contrario, el nivel de la banda lateral aumentará, lo que pondrá en peligro el rendimiento general del sistema. Todo esto hace que el formador de haz sea una parte vital del diseño inalámbrico de ondas milimétricas 5G.
Sin embargo, al probar todos los aspectos de la formación de haces, la cantidad de horas-hombre requeridas y la cantidad de tiempo del equipo enfrentan desafíos. Hay muchos dispositivos, muchos parámetros y combinaciones de unidades, debe tener cuidado con el acoplamiento entre las distintas unidades. Desde la interferencia hasta el bloqueo y la potencia radiada isotrópica equivalente (EIRP), debe medirse desde la perspectiva de toda el área de la antena, por lo que la medición de la conducción se vuelve extremadamente importante y la medición por aire (OTA) se vuelve crítica.
¿Y que? Necesitamos más y más ancho de banda. Hemos avanzado el 5G hasta el límite de una frecuencia extremadamente alta y un ancho de banda instantáneo elevado. El siguiente paso para 6G es optimizar los recursos existentes, hacer la tecnología más respetuosos con el medio ambiente y hacer un mejor uso del espectro limitado.
Autor: Tektronix
El impulso del desarrollo 5G es fuerte, y la banda de frecuencia de onda milimétrica 5G (mmWave) proporciona una gran cantidad de espectro para admitir la capacidad extremadamente alta, el alto rendimiento, la baja latencia y el número creciente de dispositivos de onda milimétrica 5G, incluidos teléfonos móviles, computadoras portátiles y pronto.
Sin embargo, en términos de velocidad de red, ancho de banda y sincronización, la demanda de pruebas y caracterización de las últimas redes 5G es exponencialmente más alta que la generación anterior de redes. Esto requiere probar nuevas tecnologías y nuevos dispositivos, incluidos conjuntos de antenas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO), pruebas y generación de señales de frecuencia de ondas milimétricas de alta GHz.
A menudo nos encontramos con los siguientes dos puntos débiles:
• Prueba de señal mixta: el dispositivo bajo prueba contiene señales que deben probarse, como señales de RF, señales digitales y señales analógicas. Se deben configurar varios entornos de prueba. La compra de todos los equipos diferentes requiere mucho dinero y el gasto es considerable.
• MIMO / Ancho de banda: el analizador de espectro utilizado para probar señales 4G en el pasado no se puede utilizar. La señal 5G tiene un ancho de banda más amplio y necesita probar más de un canal al mismo tiempo.
Figura 1. Medición del software 5G SignalVu: ACPR, SEM, EVM y potencia
¿Cómo se introduce la formación de haces? A menudo escuchamos hablar de formadores de haz que potencian las ondas milimétricas 5G. Esto no es una exageración. La gestión del haz es una característica decisiva en las comunicaciones de ondas milimétricas y jugará un papel clave en el futuro desarrollo del diseño inalámbrico 5G. En esencia, la formación de haces es una función necesaria para que las ondas milimétricas 5G sean efectivas para los usuarios.
Figura 2. Formador de haz de ondas milimétricas 5G para estación base de polarización dual MIMO 4 × 4 (Renesas Electronics).
Beamforming utiliza múltiples antenas para transmitir la misma señal en momentos ligeramente diferentes, lo que nos permite enfocar la señal inalámbrica al dispositivo receptor designado a través de una conexión más direccional, de modo que la velocidad de comunicación es más rápida, la calidad es mayor y la confiabilidad es mayor . Más fuerte. El formador de haz es el núcleo del sistema, ya que impulsa cada conjunto de antenas, que por lo general suma hasta 512 antenas y 1,024 elementos de antena. Dado que hay tantas antenas de parche o elementos de antena en cada unidad inalámbrica, es muy importante optimizar el rendimiento general, el consumo de energía y el costo de cada unidad inalámbrica.
Figura 3. Configuración de la prueba Beamformer MIMO OTA (izquierda), incluida la medición de potencia de RF (arriba a la derecha) y la coincidencia de fases (abajo a la derecha).
Debido a la gran cantidad de unidades, todos los aspectos del diseño del formador de haces son críticos. El consumo de energía se multiplicará por 512 y también se amplificará cualquier falta de coincidencia o desajuste entre las unidades. Necesita un buen error de fase RMS entre unidades y una buena cuadratura entre fase y ganancia al dirigir el haz; de lo contrario, el nivel de la banda lateral aumentará, lo que pondrá en peligro el rendimiento general del sistema. Todo esto hace que el formador de haz sea una parte vital del diseño inalámbrico de ondas milimétricas 5G.
Sin embargo, al probar todos los aspectos de la formación de haces, la cantidad de horas-hombre requeridas y la cantidad de tiempo del equipo enfrentan desafíos. Hay muchos dispositivos, muchos parámetros y combinaciones de unidades, debe tener cuidado con el acoplamiento entre las distintas unidades. Desde la interferencia hasta el bloqueo y la potencia radiada isotrópica equivalente (EIRP), debe medirse desde la perspectiva de toda el área de la antena, por lo que la medición de la conducción se vuelve extremadamente importante y la medición por aire (OTA) se vuelve crítica.
¿Y que? Necesitamos más y más ancho de banda. Hemos avanzado 5G hasta el límite de una frecuencia extremadamente alta y un ancho de banda instantáneo alto. El siguiente paso para 6G es optimizar los recursos existentes, hacer que la tecnología sea más respetuosa con el medio ambiente y hacer un mejor uso del espectro limitado.