Daha önce, daha yüksek kablosuz veri iletim hızları, aynı spektrum diliminde daha fazla bit verisini kapsayan giderek daha karmaşık modülasyon şemaları ile elde edildi.Bu çözüm şu anda pratik uygulama sınırına ulaştıBu nedenle gelecekte, ister ticari 5G verimli uygulamaları için ister yüksek kapasiteli askeri bağlantılar için tasarlanmış olsun, daha yoğun modülasyon yerine daha geniş bant genişliğine güvenecektir.Bu teknolojik dönüşüm, tasarımcıları milimetre dalga (mmWave) spektrumuna dönmeye zorladı, bol spektrum kaynakları ile çeşitli yeni işlevleri başarabilir, ancak aynı zamanda tamamen farklı tasarım zorlukları bir dizi getirir.
5G iletişim sistemi, başlangıçta savunma şirketleri tarafından yürütülen yıllarca süren araştırma çalışmalarından yararlanıyor.Ulusal savunma alanından gelen fazlı dizi anten teknolojisi ışın taramasını ve çoklu hedef sinkroni izlemeyi sağlayabilir., ve şimdi aynı anda birden fazla kullanıcıya birden fazla veri akışını iletmek için 5G uygulamalarında yaygın olarak kabul edilmektedir.Ticari sistemler, çok gigabit bağlantılar için gerekli bant genişliğini elde etmek için 28 GHz ve 39 GHz gibi frekans bantlarında giderek daha fazla çalışıyor.
Analog Devices, Inc. and other companies utilize their accumulated millimeter wave expertise in defense industry applications to provide standard components that meet both defense performance requirements and commercial infrastructure manufacturing needsGelişmiş yüksek frekanslı IC yüzey montaj teknolojisi, 5G teknolojisinin büyük ölçekli dağıtımına katkıda bulunuyor.
Hem 5G hem de savunma endüstrisi gelişmiş yüksek frekanslı donanımlara dayanıyor.Elektronik savaş (EW) gibi askeri uygulamalar, spektrum algılama yeteneklerini sağlamak için daha geniş bir çalışma bant genişliği gerektirirkenBu farklılıklara rağmen, 5G alanında geniş modülasyon bant genişliğinin geliştirilmesi, üretim düzeyinde simbiyotik bir yararı teşvik etti.
Bu alanlarda milimetre dalga teknolojisinin entegre edilmesi, ticari kullanım için gerekli üretim ölçeğine ulaştı.Bu füzyon, askeri uygulama ürünleri üretmek için pahalı küçük parti "çip ve tel" montaj süreçlerine güvenmekle ilgili maliyetleri büyük ölçüde azaltır..
Bu ölçek, son derece entegre radyo frekanslı IC'lere (RFID), fazlı dizi modüllerine ve kullanımı kolay test çözümlerine dayanıyor.Bu çözümler giderek küçük tasarım şirketlerine sunuluyor.Geçmişte büyük savunma yüklenicilerinin bütçesinden ya da özel yeteneklerinden yoksundu.
Bu karşılıklı teşvik aynı zamanda ortak bir test altyapısı oluşturur. Geçmişte, 28 GHz ve 39 GHz'te fazlı dizi anteni test etmek pahalı büyük anekoik odalar gerektiriyordu.5G'nin yaygın olarak benimsenmesi, uygun fiyatlı hazır OTA test çözümlerinin geliştirilmesini teşvik etti, savunma şirketlerinin önemli bir finansal yatırım gerektirmeden ürün geliştirme zorluklarını hızlı bir şekilde çözmek için kullanabilecekleri.Bu doğrulanmış ve doğrudan dağıtılabilen yapı bloklarının popülaritesi, tüm büyüklükteki tasarım şirketlerinin milimetre dalgasını kolay yönetilebilen bir alt sistem olarak kullanmalarını sağlar., umut verici milimetre dalga uygulamalarını şematik diyagramlardan dağıtılabilir donanıma dönüştürmeyi kolaylaştırıyor.
Spektrum yeniliği
On yıllardır, kablosuz teknoloji yeniliği iki temel olarak farklı yöntemi kullandı:Ya da bilgi aktarmak için kullanılan spektral alanı genişletmek.
Daha basit modülasyon şemaları sağlamlığa ve sinyal bütünlüğüne öncelik verirken, daha karmaşık şemalar, her sembol için daha fazla bit iletecek şekilde veri verimliliğini iyileştirir.Temel modülasyon yöntemi, her sembolü temsil etmek için küçük miktarda bilgi (tek bir bit gibi) kullanırTasarımcılar, her sembol için daha fazla bilgi kodlamak için QAM gibi daha karmaşık modülasyon şemaları kullanarak sistem performansını artırabilirler.veya daha yüksek frekanslı milimetre dalga bantlarında daha geniş spektrum kanallarına erişerek.
Modülasyon, verilerin bir taşıyıcıya nasıl paketlendiğini belirlerken, güç güçlendirici (PA) 'ler, veri parçalarının amaçlanan varış noktasına ulaşmasını sağlar.Güç amplifikatörleri, yüksek verimli fazlı dizileri desteklemek için belirlenmiş frekans bantlarında verimliliğe ve doğrusallığa öncelik verirBununla birlikte, askeri sistemlerde, radar berraklığını, uydu iletişim yeteneklerini ve kullanılabilirliği iyileştirmek için genellikle daha geniş bir frekans aralığı ve daha yüksek güç peşinde koşulur.
Modülasyon teknolojisinin ilerlemesiyle bile, belirli taşıyıcı frekans bantları (FC) üzerinden gönderilen veri miktarına hala temel bir sınır vardır.Bir temel ilke, veri verimliliğinin kanal genişliğine doğrudan bağlı olmasıdır., modüle edilmiş sinyalin bant genişliği (FBW). Daha yüksek veri iletim hızlarına ulaşmak için daha geniş bir taşıyıcı frekans kanalı gereklidir.Tıpkı kalabalık tek şeritli bir otoyoldan on şeritli bir otoyola geçmek gibi (Şekil 1).