p Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio projetaram e fabricaram um minúsculo, mas incrivelmente rápido, de confiança, e um transceptor de 28 GHz preciso para comunicações 5G estáveis ​​de alta velocidade. O transceptor fabricado supera os designs anteriores em vários aspectos, adotando uma nova abordagem para o direcionamento do feixe. p A importância das comunicações sem fio é evidente nas sociedades modernas, e assim, muito trabalho foi feito nas comunicações 5G, pois é o próximo grande passo nas redes móveis. O novo padrão para redes móveis promete taxas de dados e velocidades pelo menos uma ordem de magnitude superior às de 4G (LTE), ao mesmo tempo, permite antenas menores e transceptores de radiofrequência (RF) por causa das frequências mais altas usadas.

p A maioria dos transceptores de última geração projetados para 5G emprega deslocadores de fase RF. A mudança de fase precisa é importante porque permite que o transceptor guie o lóbulo principal do padrão de radiação do conjunto de antenas; em outras palavras, é usado para "apontar" o arranjo de antenas para uma direção específica de modo que ambas as extremidades de comunicação (transmissor e receptor) troquem sinais com a maior potência possível. Contudo, o uso de deslocadores de fase RF traz certas complicações e não chega a ser adequado para 5G.

p Motivado por isso, uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio, liderado pelo professor associado Kenichi Okada, desenvolveu um transceptor de 28 GHz empregando uma abordagem de deslocamento de fase de oscilador local (LO). Em vez de usar vários deslocadores de fase RF, eles projetaram um circuito que permite ao transceptor mudar a fase de um oscilador local em etapas de 0,04 ° com erro mínimo. Por sua vez, isso permite uma resolução de direcionamento do feixe de 0,1 °, o que representa uma melhoria de uma ordem de magnitude em comparação com projetos anteriores (o que significa que o conjunto de antenas pode ser feito para apontar precisamente para a direção desejada).

p O que mais, a abordagem de deslocamento de fase LO proposta resolve outro problema de usar múltiplos deslocadores de fase RF:complexidade de calibração. Os deslocadores de fase RF requerem calibração precisa e complexa para que seu ganho permaneça invariante durante o ajuste de fase, que é um requisito muito importante para o correto funcionamento do dispositivo. A situação piora à medida que a matriz aumenta de tamanho. Por outro lado, a abordagem de deslocamento de fase proposta resulta em uma variação de ganho muito próxima de zero em toda a faixa de 360 ​​°.

p Surpreendentemente, o transceptor que a equipe de pesquisa projetou foi implementado em uma placa de circuito medindo apenas 4 mm × 3 mm usando componentes mínimos, conforme mostrado na Figura 1. Eles compararam o desempenho de seu dispositivo com o de outros transceptores de última geração para 5G. A taxa de dados que eles alcançaram foi aproximadamente 10 Gb / s maior do que a alcançada com outros métodos, enquanto mantém um erro de fase e variações de ganho uma ordem de magnitude menor.

p Os resultados deste estudo estão sendo apresentados no Simpósio de Circuitos Integrados de Radiofrequência IEEE 2018 na sessão RMo2A. Esperamos que a abordagem de mudança de fase de LO proposta ajude a trazer a tão esperada implantação de redes móveis 5G e o desenvolvimento de comunicações sem fio mais confiáveis ​​e rápidas.