5G,即第五代宽带蜂窝网络技术标准,被认为终于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,以推进自动驾驶汽车开发、远程手术和物联网的发展。
5G有两个频段:用于长距离链路的3-6千兆赫,用于高速数据传输的毫米波频段更高(20-100千兆赫)。适应更接近4G频谱区域的较低频段,比充分实现5G能力所需的更高频段的重大变化问题要小。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。
陶瓷材料长期以来一直用于移动设备和基站的无线通信网络技术。因此,增强陶瓷一直是提高5G能力的中心重点。而希尔的研究小组开发了一种陶瓷,用于增强一种对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一个天线。
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了钇,铋是一种重元素,可以增加陶瓷的介电常数。取代铋也使循环器小型化。
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。希尔表示,在一段时间内,毫米波技术很可能是西部蛮荒地带,因为一种技术可能会很快被另一种技术取代。
这项研究于3月23日在线发布于《Applied Physics Letters》
责任编辑:宫在芹