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美国加州大学欧文分校发明“超5G”无线收发器



(图片来源:UCI)


据外媒报道,美国加州大学欧文分校(UCI)电气工程师发明了一种新的无线收发器,可将无线电频率提高到100千兆赫,是5G无线通信标准速度的四倍。


这块4.4毫米见方的硅芯片被其发明者称为“端到端收发器”。由于具有独特的数字模拟结构,因此数字信号处理速度更快,能源效率更高。该团队的创新成果发表在最近的IEEE固态电路杂志上。


NCIC实验室主任、UCI电子工程与计算机科学教授Payam Heydari表示,“该芯片速度和数据速率比新无线标准的性能高出两个数量级。此外,其运行频率更高,意味着所有人都能利用运营商提供的更大带宽。”


他还表示,学术研究人员和通信电路工程师一直在探索无线系统是否能够达到光纤网络的高性能和速度。如果能够实现,将改变电信行业,因为无线基础设施比有线系统更具优势。该收发器将超越5G无线标准,指定运行频率在280至380千兆赫之间,并迈向6G标准,6G标准的工作频率预计在1000千兆赫以上。能够处理这种高频数据通信的发射器和接收器,对于开创一个由物联网、自动驾驶汽车和快速发展的高清视频内容流媒体宽带等主导的新无线时代至关重要。


Heydari表示,通过调制与解调改变收发信机信号频率,传统上是通过数字处理完成的。但是集成电路工程师近年来看到了该方法的物理局限性。他解释说,“按照摩尔定律,我们可以减小晶体管尺寸来提高其速度。但现在情况不同,我们不能把电子一分为二。”为了解决这一问题,NCIC实验室研究人员使用一种芯片架构,通过调制模拟和射频域中的数字位,大大降低了数字处理需求。


论文作者之一、加州大学电子工程与计算机科学博士生、NCIC实验室成员Huan Wang表示,该技术与相控阵系统结合,使用多个天线控制波束,能推动无线数据传输和通信领域的许多颠覆性应用。他还表示,“我们的创新使数据中心不再需要数英里长的光纤电缆,数据场运营商可以进行超高速无线传输,并在硬件、冷却和电力方面节省大量资金。”(作者:罗珊)

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