이전에 더 높은 무선 데이터 전송 속도는 점점 더 복잡한 변조 스키마를 통해 달성되었으며, 같은 스펙트럼 슬라이스에 더 많은 비트 데이터를 캡슐화했습니다.이 해결책은 현재 실용적인 응용의 한계에 도달했습니다., 그래서 미래에, 상업용 5G 처리량 애플리케이션이나 고역량 군사 연결을 위해 설계되었든 간에, 더 밀도가 높은 모듈링보다는 더 넓은 대역폭에 의존할 것입니다.이 기술적 변화 는 설계자 들 이 밀리미터 파동 (mmWave) 스펙트럼 으로 전환 하도록 강요 하였다풍부한 스펙트럼 자원을 통해 다양한 새로운 기능을 달성 할 수 있지만 완전히 다른 일련의 설계 과제를 가져옵니다.
5G 통신 시스템은 처음에는 국방 기업에서 수행 된 수년간의 연구 작업의 혜택을 받고 있습니다. 예를 들어,국가 방위 분야에서 시작된 단계적 배열 안테나 기술은 빔 스캔과 다목적 동기 추적을 달성 할 수 있습니다., 그리고 현재 5G 애플리케이션에서 다수의 데이터 스트림을 동시에 여러 사용자에게 전송하기 위해 널리 채택되었습니다.상용 시스템은 28 GHz와 39 GHz와 같은 주파수 대역에서 점점 더 많이 작동하고 있으며 멀티 기가 비트 링크에 필요한 대역폭을 얻습니다..
아날로그 디바이스, 인크 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 needs첨단 고 주파수 IC 표면 장착 기술은 5G 기술의 대규모 배포에 기여합니다.
5G와 국방산업 모두 첨단 고주파 하드웨어에 의존합니다. 5G 네트워크는 특정 좁은 스펙트럼 조각에 최적화되어 처리량을 극대화합니다.전자 전쟁 (EW) 과 같은 군사 응용 프로그램에서는 스펙트럼 감지 기능을 보장하기 위해 더 넓은 운영 대역폭이 필요합니다.이러한 차이에도 불구하고, 5G 분야에서 넓은 변조 대역폭의 발전은 제조 수준에서 공생적 이점을 촉진했습니다.
이러한 분야에 밀리미터 파동 기술을 통합함으로써 상업적 배포에 필요한 제조 규모가 달성되었습니다.이 융합은 군사용 제품을 생산하기 위해 값비싼 소량 "칩 및 와이어" 조립 프로세스에 의존하는 관련 비용을 크게 줄입니다..
이 규모는 고도로 통합된 전파 IC (RFID), 단계 배열 모듈 및 사용하기 쉬운 테스트 솔루션에 의존합니다.이러한 솔루션은 점점 더 작은 디자인 회사에 제공됩니다.과거에는 대규모 국방사업자의 예산이나 전문적인 능력이 부족했습니다.
이 상호 증진은 또한 공유 된 테스트 인프라를 형성합니다. 과거에는 28 GHz 및 39 GHz에서 단계적 배열 안테나를 테스트하는 데 비용이 많이 드는 큰 소음 방이 필요했습니다.5G의 광범위한 채택은 저렴한 준비된 OTA 테스트 솔루션의 개발을 촉진했습니다., 방위사업자들은 상당한 재정적 투자가 필요없이 제품 개발 과제를 신속하게 해결하기 위해 사용할 수 있습니다.이러한 검증되고 직접 배치 가능한 빌딩 블록의 인기는 모든 크기의 설계 회사들이 밀리미터 파도를 관리하기 쉬운 하위 시스템으로 사용할 수 있습니다., 계획 도표에서 triển khai 가능한 하드웨어로 유망한 밀리미터 파도 응용 프로그램을 변환하는 것을 더 쉽게합니다.
스펙트럼 혁신
수십 년 동안 무선 기술 혁신은 근본적으로 다른 두 가지 방법을 사용했습니다.또는 정보를 전송하는 데 사용되는 스펙트럼 공간을 확장.
더 간단한 변조 방식은 안정성과 신호 무결성을 우선시하며, 더 복잡한 방식은 하나의 기호에 더 많은 비트들을 전송함으로써 데이터 처리량을 향상시킨다.기본 변조 방식은 각 기호를 표현하기 위해 작은 양의 정보 (단 하나의 비트와 같이) 를 사용합니다.설계자는 QAM과 같은 더 복잡한 변조 스키마를 사용하여 각 기호에 대한 더 많은 정보를 코딩함으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다.또는 더 높은 주파수 밀리미터 파동 대역에서 더 넓은 스펙트럼 채널에 액세스하여.
모듈화는 데이터가 통신기에 어떻게 포장되는지 결정하며, 전력 증폭기 (PA) 는 데이터 비트가 의도된 목적지에 도달하는 것을 보장합니다.전력 증폭기는 높은 처리량 단계 배열을 지원하기 위해 지정된 주파수 대역 내에서 효율성과 선형성을 우선시합니다.그러나 군사 시스템에서는 일반적으로 더 넓은 주파수 범위와 더 높은 전력을 추구하여 레이더 명확성, 위성 통신 기능 및 사용성을 향상시킵니다.
변조 기술의 발전에도 불구하고, 특정 통신 주파수 (FC) 대역을 통해 전달되는 데이터의 양에는 여전히 근본적인 한계가 있습니다.주요 원칙 중 하나는 데이터 처리량이 채널 너비와 직접 관련이 있다는 것입니다., 이는 변조 신호의 대역폭 (FBW) 이다. 더 높은 데이터 전송 속도를 달성하기 위해서는 더 넓은 통신기 주파수 채널이 필요합니다.마치 혼잡한 1차선 고속도로에서 10차선 고속도로로 전환하는 것과 같습니다 (그림 1).