科学家研发增强型陶瓷 可在高频5G技术发展中发

环球商贸网 2021-03-25 11:02:51
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盖世汽车讯 5G,即第五代宽带蜂窝网络技术标准,被认为实现了超快的下载速度,结束了通话中断和缓冲,以及更强的连通性,旨在推进自动驾驶汽车开发、远程手术和物联网。

(图片来源:https://phys.org/news)

据外媒报道,高级半导体公司Skyworks Solutions的技术总监Michael Hill表示,事实上,5G技术的采用仍处于早期阶段。在论文中,Hill及其同事概述了新兴5G技术,并展示了增强陶瓷材料如何在5G发展中发挥关键作用。

5G有两个频段,即用于长距离链路的3-6千兆赫,以及用于高速数据传输的毫米波频段(20-100千兆赫)。更接近4G频谱区域的较低频段,其出现的问题要比充分实现5G能力所需的高频段更少。例如,频率类型与整体信号强度有关。频率越高,波传播的距离就越短。

长期以来,陶瓷材料一直用于移动设备和基站的无线通信网络技术。因此,增强型陶瓷一直是提高5G能力的重点。Hill的研究小组开发了一种陶瓷,用于增强对5G应用至关重要的设备——循环器。

循环器通常由钇铁石榴石(yttrium iron garnet)制成的绝缘陶瓷材料制成,是一种三端口设备,充当交通圈,使信号保持在一个方向流动,并使接收器和发射器共用同一根天线。为了显著增加能量密度,以适应更高的频率,研究人员用铋部分取代钇,铋是一种重元素,可增加陶瓷的介电常数。此外,铋也可使循环器外型更小。

随着5G技术之争持续升温,大功率氮化镓开关可能会取代循环器,这表明5G技术的发展仍处于早期阶段。Hill表示,“在一段时间内,毫米波技术很可能仍将处于蛮荒地带,因为一项技术可能会很快被另一项技术取代。”