Чтобы помочь решить загадку давки радио и поддержать следующее поколение мобильной технологии – 5G клеточный – исследователи в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) разрабатывают инструменты измерения для каналов, которые являются новыми для мобильной связи, и это могло предложить больше чем 1 000 раз пропускную способность сегодняшних систем сотового телефона.Как пионеры, которые нашли землю, идя на запад, телекоммуникационные исследователи могут найти открытый спектр, поднявшись – к более высоким частотам.
Мобильные устройства, такие как сотовые телефоны, потребитель, которым устройства WiFi и радио общественной безопасности главным образом управляют ниже 3 гигагерцев (ГГц) (см. инфографику). Но некоторые устройства начинают использовать быстрый кремниево-германиевый радио-жареный картофель, работающий в длинах волны миллиметра (мм) выше 10 ГГц. Исследователи в NIST и в другом месте следят за каналами до 100 ГГц и даже вне.Инфраструктура метрологии для телекоммуникаций на этих частотах неполная.
Вызов NIST состоит в том, чтобы разработать инструменты и методы испытаний, которые намного более точны, чем сегодняшние версии, чтобы оптимизировать производительность устройства. Поскольку быстродействующие цифровые схемы могут легко исказить mm сигналы волны, даже крошечные ошибки могут привести к ошибочным частям информации. Кроме того, mm волны не едут вокруг углов, а также понижают волны частоты, таким образом, модели канала будут сложны.
Возможные решения включают развитие сложных множеств антенны, которые могут обеспечить новые возможности, такие как регулирование луча – способность передать во многих различных направлениях, чтобы указать луч непосредственно на устройство получения, и даже отследить мобильные устройства. Это усилило бы сигналы и вызвало бы меньше вмешательства к соседним устройствам.«Мы хотим предоставить американской промышленности методы измерения точности, должен был разработать инновационные беспроводные технологии волны миллиметра и связал стандарты», заявляет координатор проекта NIST Кейт Рэмли. «Эта работа может продвинуть состояние в телекоммуникациях, и помощь встречают ожидаемые увеличения, пользующиеся спросом для беспроводной способности».До сих пор Рэмли и ее коллеги развивали калиброванный, смодулированный источник сигнала, чтобы проверить mm инструменты волны, такие как приемники и «эхолоты канала», чтобы поддержать моделирование mm коммуникационных каналов волны во внутренней и наружной окружающей среде.
Другие исследователи NIST продемонстрировали новое исследование для того, чтобы сделать первые калиброванные измерения электрических полей выше 100 ГГц и нового средства для характеристики антенн, работающих выше 100 ГГц.Новый калиброванный источник сигнала, продемонстрированный на уровне 44 ГГц и 94 ГГц, позволяет измерениям смодулированных сигналов быть прослеженными до фундаментальных физических количеств.
Источник основан на коммерческих частях так, чтобы компании и другие пользователи могли легко соединить свои собственные системы. Мобильный эхолот канала, продемонстрированный на уровне 83 ГГц до сих пор, обеспечивает калиброванную полученную силу сигнала и дополнительные данные для анализа рассеивания сигнала и размышлений, чтобы помочь исследователям разработать сетевые протоколы тот счет на искажения.Как часть того же самого проекта, исследователи NIST также разрабатывают инструмент волны миллиметра, чтобы измерить нелинейные особенности транзисторов и усилителей, которые будут использоваться в mm приемниках волны, передатчиках и других устройствах.
Все это исследование проводится в новой Лаборатории Коммуникационных технологий NIST. Источник сигнала финансировался частично Управлением перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ.