“超5G”无线收发器问世，速度是5G的4倍_风闻

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编译／德克斯特  审稿／alone  责编／张梦

研究人员开发了一种具有独特架构的无线收发器，该设备的数据处理速度甚至超过了5G标准，并且能耗还较低。

“端-端收发器”芯片拥有独特架构，其单一平台集成了数字和模拟组件，既能超高速处理数据，又能降低功耗。

techxplore.com网站7月16日载文称，美国加州大学欧文分校（简称UCI）的电气工程师们发明了一种新型无线收发器，将无线电频率提高到了100千兆赫，几乎是即将推出的5G无线通信标准的4倍。

UCI纳米级通信集成电路实验室（NCIC）的研究人员在IEEE《固态电路学报》中报道了相关成果。这块4.4×4.4毫米见方的硅芯片被称作“端-端收发器”，它具有独特的数字-模拟架构，能够以更快的速度和更高的能源效率处理数字信号。

NCIC实验室主任、UCI电子工程与计算机科学教授、论文作者Payam Heydari说：“我们将芯片称作‘超越5G’，它的速度比新无线标准高出若干数量级。更高的频率意味着人们可以获得运营商提供的更大带宽。”

一直以来，研究人员都有这样的疑问：无线系统是否能够达到光纤网络的性能？Heydari认为，如果这个问题的答案是肯定的，那么它将可能改变电信行业——无线基础设施比有线系统更具优势。

论文作者Hossein Mohammadnezhad说：“联邦通信委员会（FCC）最近开通了超过100千兆赫的新频段。我们设计的新型收发器是首个能在这部分频段中提供端-端功能的设备。”

拥有能处理高频通信数据的收发器，对于开创由物联网、自动驾驶汽车和高清流媒体等主导的新无线时代至关重要。长久以来，这个数字梦想一直在推动研究人员前赴后继投身该领域的研究，但在前进之路上已有绊脚石出现。

Heydari说，从传统技术角度来讲，调制和解调改变收发器信号频率是通过数字处理完成的，但这种方法的物理局限性已经越发凸显。他说：“摩尔定律认为通过减小晶体管尺寸可以提高其速度，但现在的情况已经有所不同了。你不能再将已经很小的电子器件继续一分为二，人类已经接近了半导体器件物理学的极限。”

为了解决这个问题，NCIC的研究人员设计了一种新芯片架构，通过调制模拟和射频域中的数字位，大大降低了数字处理的要求。Heydari说：“除能在100千兆赫左右传输信号外，新收发器独特的结构还使其具有比现有系统更低的能耗和成本。这对消费电子市场来说是一大福音。”

论文作者、NCIC成员Huan Wang表示，将新收发器技术与相控阵系统结合起来，有助于在无线数据传输和通信领域催生颠覆性应用。他说：“我们的创新性成果消除了数据中心对长距离光纤电缆的需求。由此，数据场运营商可以实现超高速无线传输，并在硬件、冷却和电力等方面节约大量资金。”

期刊来源：《固态电路学报》

期刊编号：0018-9200

原文链接：

https://techxplore.com/news/2019-07-electrical-team-5g-wireless-transceiver.html

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