微型通信收发器助力谋划东京奥运5G战略学术资讯

第五代蜂窝网络，即5G，是近期备受期待的无线通信网络，它的应用前景十分广阔，世界上许多国家都正在为此谋划布局，以求未雨绸缪，日本就是其一。目前日本政府和电信商正在紧锣密鼓地为2020年东京奥运会和残奥会的5G电信服务基础设施而备战，日本各界也对5G服务寄予厚望，期待它能为高清视频等应用程序提供更高的数据吞吐量，以及为可能多到数万亿、能够24小时共享数据的新型物联网设备打好基础，同时提高和改善通信网络的整体传输速度和响应能力。

据美国“科学日报网”（ScienceDaily.com）2月18日消息称，东京理工大学（Tokyo Institute of Technology，简称Tokyo Tech）电子电气工程系的Kenichi Okada领导其研究团队设计了一项着眼于利用5G毫米波频谱来支持高速移动数据传输的通信战略。该战略的核心是，他们设计了一种28千兆赫（GHz）、尺寸只有3毫米×4毫米的微型无线电收发器，并在其波束成型技术中集成了双偏振多输入、多输出（dual-polarized multiple-input and multiple-output，简称MIMO）科技，其功能有助于改善5G网络和物联网（IoT）设备的通信性能。

波束形成是一种非常有效的信号处理手段，它能让无线电天线阵列“指向”最佳的方向。研究小组设计的这款28GHz无线电收发器将该手段和双偏振的MIMO功能相结合，从而让它的天线阵列可以同时响应水平和垂直的无线电波。经过初步测试，此设备在64-QAM格式下的最大数据传输速率为每秒15千兆比特（Gb/s），这一数据传输率比之前的同等通信模型高出了25%。

Okada及其团队一直在进行利用极简化的组件来开发顶级无线电收发器的研究工作，他们这次实现的这个设计方案适用于面积仅为3毫米×4毫米的面积，而这大约是迄今为止最小型收发器大小的一半。最重要的是，芯片体积越小，5G网络的性能就越好，这是来源于人们期望并要求小型便携式传感器和设备具备高性能、面积高效的无线电收发器。Okada解释道：“与传统的基于开关的双向手段相比，我们的双向放大器完全共享了收发器和接收器之间的级间匹配网络。因此，所需的芯片面积进一步被最小化。”

科界原创

编译：Jonathan

审稿：alone

责编：唐林芳

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190218123106.htm