Het nieuwe systeem is het eerste in zijn soort dat draadloze 5G-metingen met precisie aanbiedt
Mobiele apparaten zoals mobiele telefoonsWi-Fi-apparaten voor consumenten en openbare veiligheidsradio's werken momenteel voornamelijk op elektromagnetische frequenties onder 3 gigahertz (GHz) met antennes die straling in alle richtingen gelijkmatig uitzenden. Deskundigen voorspellen dat 5G-technologieën de datasnelheden duizendvoudig kunnen verhogen door het gebruik van hogere millimetergolffrequenties boven 24 GHz en sterk directionele, actief veranderende antennepatronen. Dergelijke actieve antenne-arrays helpen het verlies van deze hoogfrequente signalen tijdens verzending te overwinnen. 5G-systemen sturen ook signalen tegelijkertijd over meerdere paden - ruimtelijke kanalen genoemd - om de snelheid te verhogen en interferentie te overwinnen.
Veel instrumenten kunnen er enkele metenaspecten van de kenmerken van directionele 5G-apparaten en kanalen. Maar de meeste zijn gericht op het verzamelen van snelle snapshots in een beperkt frequentiebereik om een algemeen beeld van het kanaal te geven. SAMURAI geeft op zijn beurt een gedetailleerd "portret". Bovendien zijn veel instrumenten zo groot dat ze de transmissie en ontvangst van millimetergolfsignalen kunnen verstoren.
Ingenieurs Rodney Leonhardt, Alec Weiss en GenieNIST SAMURAI's Quimby, een draagbaar meetsysteem ter ondersteuning van het ontwerp en herhaalbare laboratoriumtests van 5G draadloze apparaten met ongekende precisie.
Krediet: M. Hammer / NIST
SAMURAI wordt verwacht, waarvan de ontwikkelaarsvertelde op de conferentie op 7 augustus, zal helpen bij het oplossen van veel onbeantwoorde vragen met betrekking tot het gebruik van actieve 5G-antennes. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als hoge gegevenssnelheden tegelijkertijd over meerdere kanalen worden verzonden? Het nieuwe systeem zal helpen bij het verbeteren van theorie, apparatuur en analysetechnieken om nauwkeurige kanaalmodellen en efficiënte netwerken te bieden.
SAMURAI meet signalen over een breed bereikfrequenties, momenteel tot 50 GHz, en volgend jaar - tot 75 GHz. Het systeem dankt zijn naam aan het feit dat het de ontvangen signalen op veel punten op een raster, oftewel een virtueel ‘synthetisch diafragma’, meet.
SAMURAI kan worden gebruikt om veel problemen op te lossentaken variërend van het testen van de prestaties van draadloze apparaten met actieve antennes tot het meten van reflecterende kanalen in omgevingen waar metalen voorwerpen signalen verspreiden.
De belangrijkste componenten zijn twee antennessignaaloverdracht en -ontvangst, nauwkeurige tijdgesynchroniseerde instrumenten voor het genereren en ontvangen van radiotransmissie, en een robotarm met zes assen die de ontvangstantenne positioneert op roosterpunten die een synthetische opening vormen. De robot zorgt voor een nauwkeurige en herhaalbare antennepositie en volgt verschillende ontvangstpatronen in de 3D-ruimte, zoals cilindrische en halfronde vormen.
Het systeem is meestal aangesloten op een optisch systeemtafel van 1,5 meter bij 4,3 meter. Maar de apparatuur is draagbaar genoeg om te worden gebruikt bij mobiele veldtesten en om naar andere laboratoria te worden verplaatst.
Lees ook
De laatste ijsplaat in Canada stortte in de oceaan. Hij verloor 40% in twee dagen
Kijk wat de opvolger van Hubble in de ruimte kan zien. Overzicht Webb-telescoop
Rusland heeft vluchten geopend met een aantal landen. Hoe veilig is het om daarheen te vliegen?