原标题:美国科学家研发“增强陶瓷”,在高频5G技术发展中或发挥关键作用 来源:财联社
5G(第五代宽带蜂窝网络技术标准),被认为是实现了超快的下载速度,结束了通话中断和缓冲现象,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。
总部位于加州的先进半导体公司Skyworks Solutions的技术总监Michael Hill日前表示,事实上,5G技术的采用仍处于早期阶段。在由美国物理联合会(AIP)出版的《应用物理快报》上发表的论文中,Hill和他的同事概述了新兴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。
据了解,5G共有两个频段,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。
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,增强型陶瓷一直是提高5G能力的中心重点。而Hill的研究小组就开发了一种陶瓷,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。Hill说:“在一段时间内,毫米波技术很可能仍将处于西部的蛮荒地带,因为一种技术可能只会很快被另一种技术取代。”