Potencjalne perspektywy zastosowania fali milimetrowej w trybie pełnego dupleksu

Pełny dupleks wykorzystujący fale milimetrowe ma potencjalne zastosowania w wielu obszarach, takich jak radar samochodowy, 5komórkowy G, sieci fal milimetrowych, rzeczywistość wirtualna/rozszerzona, i więcej.

1 sieć fal mm

Coraz gęstsze urządzenia spowodowały szybki wzrost mobilnego ruchu danych, co spowodowało ogromną presję na przepustowość sieci. Z punktu widzenia systemu jako całości, stanowi to wąskie gardło i nie jest łatwe do rozwiązania.

Niskie opóźnienia i niskie koszty budowy sieci mają kluczowe znaczenie dla połączeń między lokalizacjami małych komórek 5G a innymi sieciami. Wdrożenie sieci z wykorzystaniem światłowodów jest trudne i kosztowne, dlatego nadaje się do użytku tylko w każdej małej jednostce komórkowej 5G.

Komunikacja na falach milimetrowych (takich jak sieci pasma E) może rozwiązać ten problem, zapewniając elastyczną i ekonomiczną alternatywę dla sieci 5G. The 60 Pasmo Hz wykorzystywane jest do bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy wieloma urządzeniami w komórce, i tego pasma można używać bez zezwolenia. Łącze w górę i w dół mogą działać jednocześnie, co może zmniejszyć opóźnienia sieci.

W tym celu, pasmo E wykorzystuje dwa różne pasma częstotliwości (71-76 GHz i 81-86 GHz, zapewniany przez duplekser falowodowy). Jednakże, pełny dupleks może osiągnąć tę zdolność w jednym paśmie częstotliwości, równoważne integracji wydajności systemu w dwóch pasmach fal milimetrowych.

2 przekaźnik pełnodupleksowy o fali mm

Głównym problemem związanym z komunikacją bezprzewodową na falach milimetrowych w przypadku komunikacji RF o niskiej częstotliwości jest zbyt duże tłumienie sygnału, a tłumienie sygnału w tym górnym paśmie ogranicza odległość połączenia bezprzewodowego. W celu rozszerzenia zasięgu sieci i zwiększenia marży łącza, pomiędzy źródłem transmisji a celem można dodać węzły przekaźnikowe, aby zapewnić stabilne połączenie w trudnych warunkach.

Jednakże, tradycyjny węzeł przekaźnikowy wykorzystuje metodę podziału częstotliwości lub podziału czasu, aby osiągnąć dupleks, co skutkuje nieefektywnym wykorzystaniem widma i wysokimi opóźnieniami sieci. Poniższy rysunek przedstawia sposób wykorzystania pełnodupleksowego węzła przekaźnikowego działającego na falach milimetrowych w celu zwiększenia zasięgu połączenia w sieci bezprzewodowej. W porównaniu do aktywnego półdupleksu, wykorzystanie widma jest znacznie zwiększone, a opóźnienia w sieci znacznie zmniejszone.

Ten przekaźnik pełnodupleksowy pracujący na falach milimetrowych wykorzystuje oddzielną antenę nadawczo-odbiorczą lub wspólną antenę nadawczo-odbiorczą. Do wspólnych anten, w celu zmniejszenia strat przy jednoczesnym zachowaniu wzajemności kanałów można zastosować cyrkulator fal milimetrowych.

3 radar samochodowy o fali mm

W tradycyjnym pokładowym radarze fali ciągłej FM, istnieje pilny problem do rozwiązania, to jest, wyciek sygnału SI. SI oznacza, że ​​sygnał wyciekający ze strony nadawczej jest bezpośrednio odbierany przez stronę odbiorczą, co skutkuje błędami pomiarowymi. Interfejs anteny nie jest wystarczająco izolowany, lub odbicie bliskiego celu zderzaka lub poszycia pojazdu spowoduje SI.

Sygnał wejściowy wycieku SI do końca odbiorczego jest zwykle znacznie silniejszy niż moc odbitego sygnału od obiektu odległego, dlatego sygnał musi zostać stłumiony, aby zapobiec nasyceniu odbiornika. Technologia tłumienia SI opracowana w tle pełnego dupleksu fal milimetrowych może rozwiązać problem wycieku sygnału SI z radaru pojazdu.

W tradycyjnym radarze jednobazowym, odbierana i nadawana jest wspólna antena, a mikser jest używany wewnętrznie (strata teoretyczna 3 dB, zazwyczaj 4 dB). Ta pasywna, współdzielona antena stratna może wykorzystywać w pełni zintegrowany pierścień o wysokiej izolacji i niskich stratach. Wymień to.

4 5Stacja bazowa małych komórek G

Stacja bazowa 5G z małymi komórkami 5G wykorzystująca fale milimetrowe może komunikować się z wieloma użytkownikami w sąsiednich kanałach, korzystając z łącza w górę i w dół, co wymaga użycia wysokiej jakości dupleksera fal milimetrowych i zajmuje dużo miejsca. Inną metodą jest izolowanie nadajnika i odbiornika przy użyciu technologii pełnego dupleksu

Na przykład, w pełni zintegrowany system niskostratny, wysoka izolacja, Cyrkulator przetwarzający o dużej mocy zastępuje wysokiej jakości duplekser fal milimetrowych, aby uzyskać tę samą antenę zarówno do nadawania, jak i odbioru.

5 Rzeczywistość wirtualna (VR), Rozszerzona rzeczywistość (AR)

Wyświetlacz montowany na głowie może wyświetlać wideo wysokiej jakości (na przykład rozdzielczość 2160×1200) do każdego oka przy dużej liczbie klatek na sekundę (Jak na przykład 90 Hz) dzięki czemu użytkownik może doświadczyć wirtualnej rzeczywistości. Aby zapobiec złym doświadczeniom użytkownika (takie jak zawroty głowy, mdłości, itp.), strumień wideo musi spełniać wysokie wymagania (20Gb/s) i niskie opóźnienia (mniej niż 5 ms).