ミリ波信号解析向上のための5つの実用的なヒント | キーサイト
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ミリ波のメインストリーム化
ほんの10年前には想像もできなかったことですが、50GHzより上のミリ波の周波数アプリケーションがメインストリーム化し始めています。無線HD、802.11adワイヤレスネットワーキング、5Gセルラー、初期の6Gおよび自動車用レーダーなどは、半導体技術の著しい進歩に支えられた特に重要なトレンドの一例です。
ミリ波周波数への移行を促している業界のトレンドとは何でしょうか？最も重要な技術的要因の1つは、低い周波数のスペクトラムの高コスト化です。高い周波数では、広い範囲の連続したスペクトラムを比較的低コストで利用できるため、経済的に魅力があります。また、既存のトラフィックを高い周波数にできるだけ移動して、低い周波数のスペクトラムを解放すれば、公共の利益につながります。
ミリ波製品の市場は立ち上がり始めています。ワイヤレスHDは、お手頃な小売価格で手に入ります。レーダーオプションを搭載できる自動車の数は増え続けています。一般への普及が可能な価格帯でこのテクノロジーを大量消費市場に供給するには、デザインと製造に関するさまざまな課題を解決する必要があります。
経済的なポテンシャルが大きいこと、ビジネスチャンスが比較的短期間であること、技術的な課題がまさにRFエンジニアがわくわくするようなものであること、です。デザインとテストのいずれに携わる場合でも、センチメートルおよびミリメートルバンドの潜在能力をフルに活用する実用的な方法を見つけるには、たくさんの困難な作業が前途に待っています。
マイクロ波／ミリ波周波数のエンジニアリングには、本質的に困難が伴います。ミリ波周波数と広い帯域幅への移行に伴い、マイクロ波／ミリ波バンドの帯域幅の拡大とデータレートの高速化に伴うノイズの増加の問題に対処することが必要となります。ノイズの影響としてS/N比が下がり、チャネル容量の増加が打ち消されてしまいます（図1参照）
ミリ波周波数では広い帯域幅が利用できるため、チャネル容量を大幅に増加させることができます。ただし、帯域幅が広がるほどノイズも増えるため、実際の容量とスペクトラム効率は制限されます。
図1には、既存のサービスの動作周波数でのスペクトラム効率とチャネル帯域幅も示されています。この領域では、RFエンジニアが理論の現実化についてすでに成果を挙げています。ミリ波テクノロジーが普及するにつれて、これらのトレードオフは最適化されていくはずです。
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