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“亚博官方网站”5G突破点:毫米波与频谱分析

发布日期:2021-07-29 00:07浏览次数:
本文摘要:由于未来物联网和移动设备的巨大市场需求,肯定对传输速率提出了更高的市场需求。5G的及时生成是解决这个问题的关键。但目前的频谱资源相对匮乏,需要在地下通道中观测更高的频段,因此频谱分析仪器显示出最重要的作用。 目前,生活中常用的通信方式大多依靠无线电波传输信号的技术,包括蓝牙、无线网络、移动通信、卫星通信和广播。为了打造全球高速无线网络环境,埃隆马斯克(elon musk)创立的航天公司SpaceX似乎计划未来发射4425颗通信卫星,以获得1Gbit//sec的高速传输速率。

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由于未来物联网和移动设备的巨大市场需求,肯定对传输速率提出了更高的市场需求。5G的及时生成是解决这个问题的关键。但目前的频谱资源相对匮乏,需要在地下通道中观测更高的频段,因此频谱分析仪器显示出最重要的作用。

目前,生活中常用的通信方式大多依靠无线电波传输信号的技术,包括蓝牙、无线网络、移动通信、卫星通信和广播。为了打造全球高速无线网络环境,埃隆马斯克(elon musk)创立的航天公司SpaceX似乎计划未来发射4425颗通信卫星,以获得1Gbit//sec的高速传输速率。随着移动通信技术从4G向5G的发展,预计会增加到10Gbit//sec。提高传输速率的方法主要有两种,一是降低频谱效率,二是降低带宽。

由于同一个频率不能使用一次,降低频谱效率就像在相同带宽的电磁波中填入更好的0、1比特,但信号会更容易被阻塞或解码错误;而无线网络、物联网、移动通信、AM、FM等广播的电磁波频率。都拥挤在6GHz以下,很难有空间降低带宽。所以,要想为5G通信寻找新的频谱资源,只能一路走到更高频率的毫米波。

毫米波在该领域有哪些应用?一般来说,卫星通信、卫星定位、雷达、微波通信一般使用频率为1 ~ 100 GHz的电磁波,而频率为30 ~ 30~300GHz(相当于1 ~ 10 mm的波长)的电磁波称为“毫米波”。所以以上这些通信方式都会用到毫米波的频段。无线通信中信号旁边的带宽约为载波频率的5%,这意味着载波频率越高,可实现的信号带宽越大。4g-LTE频段最低载频在2GHz左右,可用带宽只有100MHz。

因此,如果将来在毫米波频段使用5G,带宽将大大增加10倍,传输速率也将大大提高。日前,凯思特还与国家研究院芯片中心达成协议,将“毫米波前端电路系统技术”与凯思特5G基带信号检测数据库软件进行匹配,可用于台湾学术界5G毫米波射频前端技术的教学和研究,加快5G技术的建设。除了下一代移动通信之外,毫米波在消费和商业应用方面也有很大的潜力,包括无线传感器网络、机场安检和扫描等。

这将使毫米波领域的进一步研究和市场需求更加强劲。由于毫米波可以在无线通信网络中对高频信号进行测试、滤波和传输,因此也可以用于军事国防和航空航天,其效率高于传统的微波或红外传感技术。

比如安装在飞机或卫星上的毫米波雷达,可以执行防撞预警传感、自主巡航控制、机器人视觉、防空监控等功能。毫米波光学需要观察隐藏的物体,比如武器、炸药或者毒品在地下或者衣服的遮挡下。

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频谱分析的关键作用是毫米波通信具有传输速率低、可应用于短距离和高频的特点,但也有其局限性,如信号波动慢、易被阻塞、覆盖距离短等。特别是在60GHz时,不会容忍20 dB/km左右的吸氧损失。因此,如果5G通信要应用在高频率的毫米波范围内,需要证明这些频率可以在多径环境下成功工作,并且可以作为不可用的距离通信。

在探索未知高频信号领域,频谱分析是电子工程技术人员不可缺少的一步;而且它们是用来扩大光谱分析仪器的效率的,不会影响之后的研究结果。现代信号分析仪比一般的频谱分析仪功能更全面,除了频域外,还可以进行时域和特征域分析。广泛应用于卫星系统、无线电通信系统、手机系统基站电磁辐射场强测量、电磁干扰等高频信号的检测分析等领域,还可以研究信号成分、信号失真、信号波动、电子元件增益等。

一般来说,每次测量中包含的射频信号不能随时间而变化。技术人员或科学家经常在一段时间内面临罕见事件的问题,或者信号受到强噪声传感器的影响。为了查找、转换和分析最不稳定的信号,例如,在充满各种信号的环境中快速找到脉冲或间歇信号,这取决于信号分析仪的“实时频谱”功能。

这也意味着信号分析器必须以足够快的速度对输出信号进行采样,以处理感兴趣频带中的所有信号量;它还可以倒计时并继续执行所有计算,从而分析输入和输出信号的变化。


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