Модуль передатчика E-диапазона на основе GaN для мобильной связи 6G будет продемонстрирован на Европейской неделе микроволнового излучения

Ожидается, что к 2030 году мобильная связь 6G станет основой для ключевых инновационных приложений, таких как искусственный интеллект, виртуальная реальность, беспилотные автомобили и Интернет вещей. Для этого потребуется гораздо более высокая производительность, чем у текущего стандарта мобильной связи 5G.

На Европейской неделе микроволнового излучения (EuMW), которая состоится в Милане с 25 по 30 сентября 2022 года, будет представлен модуль передатчика на основе силового полупроводника нитрида галлия (GaN) для соответствующих 6G диапазонов частот выше 70 ГГц. Устройство было разработано  в Институте прикладной физики твердого тела Фраунгофера IAF (Fraunhofer IAF), совместно с Институтом телекоммуникаций Фраунгофера HHI (Fraunhofer HHI). Высокая производительность модуля уже была успешно продемонстрирована в Fraunhofer HHI.

Обе организации Общества Фраунгофера с 2019 года работают над новыми высокочастотными компонентами, необходимыми для мобильной связи 6G, в рамках проекта KONFEKT («Компоненты для связи 6G»). Учёные разработали передающие модули на основе GaN, с помощью которых впервые можно использовать для телекоммуникаций частотные диапазоны 80 ГГц (диапазон E) и 140 ГГц (диапазон D).

Fraunhofer HHI также активно участвует в оценке волноводов, напечатанных на 3D-принтере. Несколько компонентов, в том числе делители мощности, антенны и антенные фидеры, были спроектированы и изготовлены с использованием процесса селективного лазерного плавления (SLM). Этот процесс также позволяет быстро и экономично производить компоненты, которые невозможно изготовить традиционными методами, что также важно для развития технологии 6G.

Модуль E-диапазона обеспечивает линейную выходную мощность 1 Вт в диапазоне частот от 81 ГГц до 86 ГГц за счет объединения мощности передачи четырех отдельных модулей с волноводными компонентами с чрезвычайно малыми потерями. Это делает его пригодным для широкополосных каналов передачи данных «точка-точка» на большие расстояния, что является ключевой возможностью для будущих архитектур 6G.

В настоящее время разработан модуль передатчика для диапазона частот 140 ГГц, сочетающий выходную мощность более 100 мВт с максимальной полосой пропускания 20 ГГц. Тесты с этим модулем все еще ожидаются. Оба модуля передатчика являются идеальными компонентами для разработки и тестирования будущих систем 6G в терагерцовом диапазоне частот.

На фотографии: передатчик E-диапазона с модулем GaN, напечатанной на 3D-принтере антенной и линзой Ротмана.