Компании IBM и Ericsson разработали чип антенной фазированной решётки, который можно будет использовать для производства антенных модулей базовых 5G станций.
Частоты, выделенные для 5G, более чем в десять раз выше тех, которые используются для мобильной связи сегодня, и это предполагает использование антенн совершенно иной конструкции.
Итогом двухлетнего сотрудничества между учёными из IBM Research и Ericsson стало создание интегральной схемы в виде фазированной решётки на кремниевой основе для миллиметровых волн, работающей в диапазоне 28 ГГц, которая была представлена в виде модуля фазированной антенной решётки для использования будущими базовыми станциями 5G – первой в своём роде.
Модуль состоит из четырёх монолитных интегрированных микросхем и 64 двойных поляризованных антенн, при этом его размер составляет всего 6 квадратных сантиметров. Столь малый размер необходим для плотного размещения.
Сочетание нескольких антенн в одном модуле позволяет управлять лучом для его фокусирования на отдельных пользователей, тем самым увеличивая диапазон.
А благодаря использованию параллельной двойной поляризации один антенный модуль способен формировать два луча одновременно, увеличивая вдвое количество одновременно обслуживаемых пользователей.
«Разработка фазированной антенной решётки миллиметрового диапазона для технологии 5G является важным прорывом – и не только потому, что в силу её компактных размеров и низкой стоимости она является чрезвычайно коммерчески привлекательным решением для компаний, связанных с сетевым оборудованием, и операторов, но и благодаря её потенциалу, способному раскрыть и развить новые идеи, а также запустить инновационные проекты, которые мы себе даже не могли представить», – говорит вице-президент IBM Research по вопросам научных исследований и решений Дарио Джил.
Технология 5G ещё окончательно не стандартизирована, однако, как ожидается, она даст возможность передавать данные на скорости, превышающей при определённых условиях 10 Гбит/сек, при одновременном сокращении потребления электроэнергии – считается, что батареи, питающие удалённые IoT-устройства, подключённые через сеть 5G, будут иметь срок жизни в 10 лет.
В IBM также указывают на то, что фазированная антенная решётка сможет найти применение в радарах миллиметрового диапазона, который, к примеру, даст возможность транспортным средствам «видеть» в туман или дождь, либо для чёткого измерения расстояний между объектами.
