5 G 由氮化镓功率放大器

通过移动通信的无线数据传输是可靠和负担得起。然而，每个用户的数据量呈指数级上升。原因并非智能手机，但也趋势的数量不断增多，作为车对车 (C2C) 或机器到机器 (M2M) 通信 — — 汽车和机器需要用高速与对方沟通。从 2020 年起 5g 移动标准旨在迅速和能量有效地传输数据。为此目的夫琅和费开发基于氮化镓半导体的新功率放大器。

至少 80 亿无线设备当前链接通过移动通信全球 *。聊天与朋友和家人，看视频在路上，在线玩游戏，或只上网可以做没有问题，是负担得起。然而，这仍将案件如果用户的数量正在上升，因此数据量不断增加？”我们正处于一个转捩点”，说的弗劳恩霍夫研究所博士吕迪格 · 码头为应用固体状态物理宇航联合会在弗赖堡 （德国）。”到目前为止，它是主要使用移动通信设备来互相沟通的人。在未来，汽车、 设备或生产机器将加入网络。然而，实时无线电通信是行业 4.0 或自主驾驶的高瞻远瞩的必要条件。10 千兆比特每秒的最大数据传输速率是需要从而有针对性的。然而，今天的 4g LTE 移动标准设计为每秒 300 兆比特，并且不支持实时传输。在您的移动设备上网是 50 兆比特每秒的平均峰值数据速率较慢。为此，无线运营商和网络设备提供商正在共同努力与研究人员更强大 5 G。新的蜂窝网络标准将使高质量的视频的实况转播。

更高的无线电频率为开发新技术

基站是蜂窝网络中的重要组成部分。他们是所有数据必须都经过的瓶颈。夫琅和费宇航联合会已就如何扩大这一瓶颈的专门知识。研究人员正在开发能够发送更多数据更快地、 最重要的是更高效地通过蜂窝网络的功率放大器。”新功率放大器提供必要的无线电频率的传输数据”，码头解释。作为第一步，额外的达 6 千兆赫的无线电频率将腾出 5 G。目前，LTE 是限于 2.7 千兆赫。

“更高的频率意味着更快的数据传输，但不幸的是也不那么可用功率发射机”，说码头。为此，科学家们正在制造晶体管和芯片都是只有几平方毫米在半导体材料镓氮化物 (GaN) 的大小。”由于其特殊的晶体结构，相同的电压可以应用在更高的频率，从而导致更好的功率和效率性能”，说码头。在欧盟项目 Flex5Gware 中，研究所已经成功测试原型的 6 千兆赫的频率。

为每个传输位，数据的无线传输消耗功率。”那独自占大约 15%我们细胞的发票”，码头解释。每个比特的信息需要，恒定一定功率的无线电传输。与今天相比 200 倍更多位数应传送与类似能量。这意味着 200 倍的功率要求。”为了可持续发展，蜂窝通信电源效率必须增加大为 5 G”，说码头。但目前，基站只能够高数据传输速率很高的能量支出。根本原因是，他们把传送无线电波到空气 — — 不知道用户所在的位置。然而，随着新电子导向天线和 GaN 基功率放大器，信息到达接收器与精确定位的精度和更低的能源法案。基站天线配备来自弗赖堡的研究人员的技术，以电子方式旨在接收器。”他们工作像人类的耳朵︰ 我们知道从哪个方向的声音来自我们头也不回”，解释了物理学家。

Gan 材料的原材料是大批量供货。氮可以采取从空中和镓是在金属加工中的废品。甘是蓝色和白色 Led 的重要组成部分。这光技术的成功对氮化镓变得比以往更加具有成本效益的生产作出了贡献。今天，在操作期间的积蓄力量超过了生产成本，比硅更昂贵的氮化镓。