Специалистам японской компании Tokyo Tech удалось разработать и создать опытный образец миниатюрного, надежного и высокоскоростного приемопередатчика, работающий на частоте 28 ГГц и обеспечивающий беспроводную передачу информации по стандарту 5G.
На кристалле этого чипа, размер которого равен 3 на 4 миллиметра, размещены четыре независимых приемно-передающих устройства, и для наибольшей наглядности на приведенном выше рисунке показаны детали и узлы одного из этих устройств.
В большинстве современных приемопередатчиков стандарта 5G используются радиочастотные фазовращатели, которые позволяют устройству нацеливать свою диаграмму направленности на одну из находящихся поблизости антенн базовых станций.
Это делается для того, чтобы оба абонента, приемник и передатчик, могли поддерживать устойчивую связь, передавая сигналы на минимально возможной для этого мощности.
Однако, использование традиционных фазовращателей вызывает целый ряд трудностей технического плана и не позволяет миниатюризировать компоненты, предназначенные для работы в стандарте 5G.
Ключевым моментом нового чипа является так называемый фазовращатель с выделенным локальным генератором (local oscillator (LO) phase shifting).
Это устройство позволяет сдвигать фазу сигнала с шагом 0.04 угловых градуса, в то время, как стандартные решения обеспечивают шаг изменения фазы в 0.1 градуса.
Все это, в свою очередь, позволяет устройству наводиться на антенну базовой станции более точно и использовать меньшую мощность сигнала передатчика, что приводит к экономии дефицитного заряда аккумуляторных батарей.
Во время испытаний опытный образец чипа смог обеспечить скорость передачи информации в 10 гигабит в секунду, что значительно выше скорости, обеспечиваемой другими подобными устройствами.
Такая скорость была получена благодаря использованию “умных” и точных методов изменения фазы, определения ошибки позиционирования направления диаграммы и более точного регулирования коэффициента усиления приемного тракта.