尔湾大学(Irvine)由加利福尼亚大学的电气工程师发明了一种新的无线收发器，将无线电频率提升到了100吉赫兹，使即将到来的5G或第五代无线通信标准的速度提高了四倍。
该4.4平方毫米的硅芯片被UCI的纳米级通信集成电路实验室的创建者称为“端到端发射器-接收器”，由于其独特的数字信号处理能力，能够显着更快，更节能地处理数字信号。模拟架构。最近发表在IEEE固态电路杂志上的一篇论文概述了该团队的创新精神。
NCIC Labs主任兼UCI电气学教授，资深作者Payam Heydari说：“我们称我们的芯片为'5G以外的芯片，因为我们可以达到的综合速度和数据速率比新无线标准的能力高两个数量级。”工程与计算机科学。“此外，以更高的频率工作意味着您和我以及其他所有人都可以获得运营商提供的更大带宽。”
他说，学术研究人员和通信电路工程师长期以来一直想知道无线系统是否具有光纤网络的高性能和速度。Heydari说：“如果这种可能性能够实现，它将改变电信行业，因为无线基础设施比有线系统具有许多优势。”
小组的答案是采用新的收发器的形式，该收发器将超越5G无线标准(指定工作在28至38吉赫兹的范围内)，跃升为6G标准，该标准可在100吉赫兹及更高的频率下工作。
主要作者和研究生研究员侯赛因·穆罕默德扎德(Hossein Mohammadnezhad)说，“联邦通信委员会最近开放了100 GHz以上的新频段，”他是工作时的UCI研究生，今年获得了博士学位。电气工程与计算机科学专业。“我们的新收发器是第一个在此范围内提供端到端功能的收发器。”
拥有能够处理这种高频数据通信的发射器和接收器对于迎接一个以“物联网”，自动驾驶汽车以及为高清视频内容和视频流传输而广泛扩展的宽带为主的新无线时代至关重要。更多。
尽管这个数字梦想驱动了技术开发人员数十年，但绊脚石已经开始出现在发展道路上。Heydari认为，传统上是通过数字处理来通过收发器中的调制和解调来改变信号的频率，但是近年来，集成电路工程师已经开始看到这种方法的物理局限性。
他说：“摩尔定律说，我们应该能够通过减小晶体管的尺寸来提高晶体管的速度，例如在发射器和接收器中所能找到的那种速度，但现在不再如此了。”“你不能将电子分裂成两半，因此我们已经达到了半导体器件物理学所控制的水平。”
为了解决这个问题，NCIC实验室的研究人员采用了一种芯片架构，该芯片架构通过在模拟和射频域中调制数字位来显着放松数字处理要求。
Heydari表示，除了能够传输100 GHz范围内的信号之外，收发器的独特布局还使其能够以比目前更低的总体成本消耗比当前系统少得多的能量，从而为在消费电子市场中广泛采用铺平了道路。
UCI的合著者，UCI的电气工程和计算机科学博士研究生以及NCIC Labs成员说，该技术与相控阵系统相结合-使用多个天线来控制波束-促进了无线领域的许多破坏性应用数据传输和通讯。
他说：“我们的创新消除了数据中心中数英里的光缆需求，因此数据场运营商可以进行超快速的无线传输，并在硬件，冷却和电源上节省了可观的钱。”
