I ricercatori del Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) hanno progettato un ricetrasmettitore a 28 GHz che integra il beamforming con dual-polarized, tecnologia a ingressi multipli e uscite multiple (MIMO). Misurando solo tre per quattro millimetri, questo minuscolo ricetrasmettitore potrebbe migliorare le prestazioni dei dispositivi di rete cellulare di quinta generazione (5G) e Internet of Things (IoT).

Un team di ricercatori guidati da Kenichi Okada presso il Dipartimento di ingegneria elettrica ed elettronica di Tokyo Tech ha ideato una strategia con l'obiettivo di supportare l'accesso ai dati mobili ad alta velocità utilizzando lo spettro delle onde millimetriche per le reti wireless 5G di prossima generazione. Il loro ricetrasmettitore proposto a 28 GHz combina il beamforming, un metodo di elaborazione del segnale altamente efficiente, con capacità MIMO a doppia polarizzazione, il che significa che la sua schiera di antenne può rispondere contemporaneamente alle onde radio orizzontali e verticali.

I test preliminari hanno mostrato che la velocità di trasmissione dati massima raggiunta era di 15 gigabit al secondo (Gb/s) nel formato 64-QAM. Questa velocità di trasmissione dati è superiore del 25% rispetto a quella ottenuta dai precedenti modelli comparabili. Come continuazione del lavoro del gruppo sullo sviluppo di ricetrasmettitori di alto livello utilizzando componenti minimi, i ricercatori hanno realizzato un progetto grande circa la metà della tecnologia attuale. Più piccolo è il chip, meglio per il 5G, a causa della prevista domanda di alte prestazioni, ricetrasmettitori ad area efficiente per l'uso in sensori e dispositivi piccoli e portatili.

"Rispetto al tradizionale approccio bidirezionale basato su switch, il nostro amplificatore bidirezionale condivide completamente le reti di adattamento interstadio tra il ricetrasmettitore e il ricevitore. Così, l'area richiesta sul chip è ulteriormente ridotta al minimo, "Spiega Okada.

Il Giappone sta attualmente intensificando gli sforzi per prepararsi al 5G in vista dei Giochi Olimpici e Paralimpici di Tokyo 2020. Ci sono aspettative che i servizi 5G consentano un maggiore throughput di dati per applicazioni come lo streaming live di video ad alta definizione e potenzialmente trilioni di nuovi dispositivi IoT in grado di condividere dati 24 ore su 24, nonché per aumentare la velocità e la reattività delle reti di comunicazione in generale.

Ulteriori dettagli dello studio vengono presentati nell'ambito della sessione sui ricetrasmettitori 4G/5G alla Conferenza internazionale sui circuiti a stato solido (ISSCC) del 2019 che si terrà a San Francisco dal 17 al 21 febbraio 2019.