Rohde & Schwarz e IHP são as primeiras a caracterizar as frequências da Banda D em configuração de teste over the air para 6G e radar automotivo

A academia e os principais players da indústria identificaram a Banda D (110 GHz - 170 GHz), como uma banda de frequência candidata para as comunicações móveis 5G e 6G e para as futuras aplicações de radar automotivo. A Rohde & Schwarz continua seus esforços em pesquisas pioneiras em sub-THz com foco nesta faixa de frequência, alcançando novos marcos. Em colaboração com a IHP GmbH (Innovations for High Performance Microelectronics), a Rohde & Schwarz realizou a primeira caracterização completa de antena 2D/3D da indústria de módulos transceptores na Banda D.

Os sistemas de antena e módulos transceptores de RF dos novos padrões de comunicações móveis e aplicações de radares automotivos compartilharão os mesmos recursos, tornando seus testes um desafio. Sua ampla faixa de frequência, o número maior de elementos dos arranjos de antenas e a falta de conectores RF externos convencionais, exigirão testes over the air (OTA) em ambientes blindados. A especialista em teste de comunicações sem fio Rohde & Schwarz e a IHP transferiram esse método de teste com sucesso para a faixa de frequência de sub-THz: eles demonstraram as primeiras medições 2D/3D completas over the air em um módulo de radar na Banda D.

O setup consiste em um sistema de teste de antena R&S ATS1000, um analisador de rede vetorial R&S ZNA43 e o software de medição de antena R&S AMS32 da Rohde & Schwarz. O sistema R&S ATS1000 é uma solução de câmara blindada compacta e móvel para medições OTA e antenas, ideal para aplicações 5G em ondas milimétricas. Para cobrir a faixa de frequência da Banda D, são usadas na configuração extensões da Radiometer Physics GmbH, uma empresa da Rohde & Schwarz. Isso permite a conversão de frequência direta na probe nas direções de transmissão e recepção. Não é necessária nenhuma modificação mecânica ou cabeamento de RF adicional para o sistema de teste da antena. A configuração pode medir a amplitude e a resposta coerente de fase de um DUT que irradia na Banda D. Medições de diagramas de irradiação 3D totalmente automatizadas, incluindo pós-processamento, podem ser realizadas em curto espaço de tempo graças às opções do software R&S AMS32. O R&S AMS32 permite transformação de campo próximo em campo distante e um posicionador altamente preciso.

A IHP forneceu quatro diferentes dispositivos sob teste (DUT), baseados no mesmo chipset de transmissor de radar de Banda D, mas com diferentes estruturas de antenas, incluindo on-chip single e stacked patches (antenas impressas empilhadas) com gap de ar e on-chip antenna array. . A caracterização over the air verificou que a largura de banda foi maior para o DUT com a configuração stacked patches.

O desempenho dos vários DUTs foi caracterizado por medições esféricas, usando duas configurações diferentes. Aumentando o step de 1 grau para 5 graus na direção angular de teta, o tempo total de teste para um DUT pode ser reduzido de 70 minutos para 12 minutos. Ao comparar os diferentes projetos de DUT com base nos dados de medição obtidos, os pesquisadores da IHP puderam analisar o efeito da área refletora de borda finita no sensor de radar FoV (field-of-view - campo de visão).

O Prof. Gerhard Kahmen, Diretor Administrativo da IHP, afirma: »Os sistemas de frequência Sub-THz estão recebendo cada vez mais atenção em pesquisas e em muitos campos de aplicação. O sistema de teste OTA da Rohde & Schwarz, estendido para a Banda D, oferece uma excelente maneira de caracterizar os padrões de radiação das estruturas complexas de antenas, realizadas em nossos chips de radar de Banda D, de maneira precisa e eficiente em termos de tempo. Para a IHP, essas medições são valiosas para entender a física das estruturas da antena e para melhorar ainda mais seu desempenho. A cooperação bem sucedida com um dos principais parceiros industriais no campo da comunicação sem fio e mmWave mostra o benefício da estreita interação entre a pesquisa e a aplicação».

Alexander Pabst, Vice-Presidente de Sistemas e Projetos da Rohde & Schwarz afirma: »Estamos entusiasmados em trabalhar com um excelente parceiro como a Innovations for High Performance Microelectronics no avanço de nossas soluções de teste líderes do setor para testes over-the-air. Esses esforços conjuntos ajudarão os pesquisadores e os principais participantes da indústria a testar e caracterizar sistemas de antena e módulos de transceptor para futuras aplicações de radar automotivo e o padrão de comunicação sem fio, que eventualmente chamaremos de 6G».

Para mais informações sobre as medições OTA na Banda D, assista ao vídeo em:: https://www.rohde-schwarz.com/_251220-987264.html

Para saber mais sobre as iniciativas da Rohde & Schwarz além do 5G, acesse https://www.rohde-schwarz.com/wireless/B5G

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