Προηγουμένως, υψηλότερες ταχύτητες ασύρματης μετάδοσης δεδομένων επιτεύχθηκαν μέσω ολοένα και πιο πολύπλοκων συστημάτων διαμόρφωσης, τα οποία ενσωματώνουν περισσότερα bits δεδομένων στο ίδιο κομμάτι του φάσματος.Η λύση αυτή έχει ήδη φτάσει στο όριο της πρακτικής της εφαρμογής., έτσι στο μέλλον, είτε είναι σχεδιασμένο για εμπορικές εφαρμογές 5G ή στρατιωτικές συνδέσεις υψηλής χωρητικότητας, θα βασίζεται σε ευρύτερο εύρος ζώνης και όχι σε πυκνότερη διαμόρφωση.Αυτή η τεχνολογική μεταμόρφωση ανάγκασε τους σχεδιαστές να στραφούν στο φάσμα των χιλιοστών κυμάτων (mmWave), η οποία μπορεί να επιτύχει διάφορες νέες λειτουργίες μέσω άφθονων πόρων φάσματος, αλλά φέρνει επίσης μια σειρά από εντελώς διαφορετικές προκλήσεις σχεδιασμού.
Το σύστημα επικοινωνιών 5G επωφελείται από χρόνια ερευνητικών εργασιών που αρχικά διεξήχθησαν από επιχειρήσεις άμυνας.Η τεχνολογία κεραίας φάσης που προέρχεται από το πεδίο της εθνικής άμυνας μπορεί να επιτύχει σάρωση δέσμης και συγχρονισμένη παρακολούθηση πολλών στόχων, και τώρα υιοθετείται ευρέως στις εφαρμογές 5G για την ταυτόχρονη μετάδοση πολλαπλών ροών δεδομένων σε πολλαπλούς χρήστες.Τα εμπορικά συστήματα λειτουργούν όλο και περισσότερο σε ζώνες συχνοτήτων όπως 28 GHz και 39 GHz για να αποκτήσουν το εύρος ζώνης που απαιτείται για συνδέσεις πολλαπλών gigabit.
Ανάλογες συσκευές, 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 needsΗ προηγμένη τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης υψηλής συχνότητας IC συμβάλλει στην ευρεία ανάπτυξη της τεχνολογίας 5G.
Τόσο το 5G όσο και η αμυντική βιομηχανία βασίζονται σε προηγμένο υλικό υψηλής συχνότητας.ενώ οι στρατιωτικές εφαρμογές όπως ο ηλεκτρονικός πόλεμος (EW) απαιτούν ευρύτερο εύρος ζώνης λειτουργίας για να διασφαλίσουν τις δυνατότητες ανίχνευσης φάσματοςΠαρά τις διαφορές αυτές, η ανάπτυξη του ευρέος εύρους ζώνης διαμόρφωσης στον τομέα του 5G έχει προκαλέσει ένα συμβιωτικό όφελος σε επίπεδο παραγωγής.
Η ενσωμάτωση της τεχνολογίας χιλιοστών κυμάτων σε αυτούς τους τομείς έχει επιτύχει την κλίμακα παραγωγής που απαιτείται για την εμπορική χρήση.Αυτή η σύντηξη μειώνει σημαντικά το σχετικό κόστος της εξάρτησης από τις δαπανηρές μικρές παρτίδες διαδικασίες συναρμολόγησης "chip and wire" για την παραγωγή προϊόντων στρατιωτικής εφαρμογής..
Η κλίμακα αυτή βασίζεται σε υψηλά ολοκληρωμένα ραδιοσυχνότητες IC (RFID), μονάδες φάσης array και εύκολες στη χρήση λύσεις δοκιμών.Αυτές οι λύσεις προσφέρονται όλο και περισσότερο σε μικρές εταιρείες σχεδιασμού, που στο παρελθόν δεν είχαν τον προϋπολογισμό ή τις εξειδικευμένες δυνατότητες των μεγάλων αμυντικών εργολάβων.
Η αμοιβαία αυτή προώθηση αποτελεί επίσης κοινή υποδομή δοκιμών.Η ευρεία υιοθέτηση του 5G έχει προωθήσει την ανάπτυξη προσιτών έτοιμων λύσεων δοκιμών OTA, που οι εταιρείες άμυνας μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να λύσουν γρήγορα τις προκλήσεις ανάπτυξης προϊόντων χωρίς να απαιτούν σημαντικές οικονομικές επενδύσεις.Η δημοτικότητα αυτών των επικυρωμένων και απευθείας αναπτυσσόμενων δομικών στοιχείων επιτρέπει στις εταιρείες σχεδιασμού όλων των μεγεθών να χρησιμοποιούν το χιλιοστομετρικό κύμα ως ένα εύκολο στη διαχείριση υποσύστημα, καθιστώντας ευκολότερη τη μετατροπή ελπιδοφόρων εφαρμογών χιλιοστών κυμάτων από σχηματικά διαγράμματα σε αναπτυσσόμενο υλικό.
Καινοτομία ραδιοφάσματος
Για δεκαετίες, η καινοτομία στην ασύρματη τεχνολογία χρησιμοποίησε δύο θεμελιωδώς διαφορετικές μεθόδους: κωδικοποίηση περισσότερων πληροφοριών σε κάθε διαφορετική κατάσταση σήματος (σύμβολο),ή την επέκταση του φασματικού χώρου που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών.
Τα απλούστερα συστήματα διαμόρφωσης δίνουν προτεραιότητα στην ανθεκτικότητα και την ακεραιότητα του σήματος, ενώ τα πιο περίπλοκα συστήματα βελτιώνουν την απόδοση δεδομένων με τη μετάδοση περισσότερων bits ανά σύμβολο.Η βασική μέθοδος διαμόρφωσης χρησιμοποιεί μια μικρή ποσότητα πληροφοριών (όπως ένα μόνο bit) για να αντιπροσωπεύει κάθε σύμβολοΟι σχεδιαστές μπορούν να βελτιώσουν τις επιδόσεις του συστήματος χρησιμοποιώντας πιο περίπλοκα σχήματα διαμόρφωσης, όπως το QAM, για να κωδικοποιήσουν περισσότερες πληροφορίες για κάθε σύμβολο,ή με πρόσβαση σε ευρύτερα κανάλια φάσματος σε ζώνες χιλιοστών κυμάτων υψηλότερης συχνότητας.
Η διαμόρφωση καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα συσκευάζονται σε φορέα, ενώ οι ενισχυτές ισχύος (PA) εξασφαλίζουν ότι τα bits δεδομένων φτάνουν στον προορισμό τους.οι ενισχυτές ισχύος δίνουν προτεραιότητα στην αποδοτικότητα και τη γραμμικότητα εντός των καθορισμένων ζώνων συχνοτήτων για την υποστήριξη υψηλής απόδοσης φάσεωνΩστόσο, στα στρατιωτικά συστήματα, συνήθως επιδιώκεται ένα ευρύτερο εύρος συχνοτήτων και υψηλότερη ισχύς για τη βελτίωση της σαφήνειας του ραντάρ, των δυνατοτήτων δορυφορικής επικοινωνίας και της χρηστικότητας.
Ακόμη και με την πρόοδο της τεχνολογίας διαμόρφωσης, εξακολουθεί να υπάρχει ένα θεμελιώδες όριο στο ποσό των δεδομένων που σπρώχνουν μέσω συγκεκριμένων ζώνων συχνότητας φορέα (FC).Μια βασική αρχή είναι ότι η ροή δεδομένων σχετίζεται άμεσα με το πλάτος του καναλιού.Για την επίτευξη υψηλότερων ταχυτήτων μετάδοσης δεδομένων απαιτείται ένα ευρύτερο κανάλι συχνότητας φορέα,ακριβώς όπως η μετάβαση από ένα πολυσύχναστο μονοδρόμιο με μία λεωφόρο δέκα λωρίδων (Σχήμα 1).