טאואר-ג'אז ייצרה את מקמ"ש הדור החמישי המתקדם בעולם

24 פברואר, 2017

טאואר-ג'אז ואוניברסיטת קליפורניה סאן דיאגו (UCSD) הצליחו לפתח מקמ"ש 32 אנטנות המספק קצב העברת נתונים של 12Gbps בתדר של 28GHz. לפני כחודשיים הן הדגימו העברת נתונים מהירה בתדר של 60GHz

חברת טאואר-ג'אז (TowerJazz) ממגדל העמק ואוניברסיטת קליפורניה סן-דיאגו (UCSD) פיתחו מערכת שבבי שידור וקליטה (מקמ"ש) למכשירים ניידים מהדור החמישי (5G). בסוף השבוע הם דיווחו על הצלחת ניסוי היתכנות שבמהלכו הם הוכיחו שהמשדרים מסוגלים לשדר ולקלוט מידע בקצב גבוה מ-12Gbps. השבבים פועלים בתדרי 28GHz-31GHz, שזה פס תדרים חדש שה-FCC מתכנן לאשר. הם מיוצרים בתהליך SiGe BiCMOS של טאואר-ג'אז (הקרוי גם H3), המספק להם בתדר 28GHz קיבולת העברת נתונים גבוהה פי 10 בהשוואה ל-4G LTE.

הדור החמישי מעבר לאופק

טאואר-ג'אז ו-UCSD מאמינות שזהו מקמ"ש הדור החמישי המתקדם ביותר מסוגו בעולם. למרות שעדיין לא נסגרו כל התקנים עבור הדור החמישי, חלק גדול מהטכנולוגיה כבר ידוע, והרגולטורים נערכים אליה. בחודש יולי 2016 הודיע משרד התקשורת האמריקאי (FCC) שהוא מתכנן לשחרר תדרים חדשים לצורכי הדור החמישי, עוד לפני שהושגה הסכמה מלאה על התדרים שיובילו את התעשייה בתחום. ה-FCC הודיע שישחרר רצועת תדרים מסביב ל-28GHz, כמה רצועות תדרים באזור של 37GHz-40GHz ויאפשר שימוש ללא צורך ברשיון בתדרים בטווח של 64GHz-71GHz.

ההערכה הרווחת כיום בשוק היא שקצב העברת הנתונים בדור החמישי יהיה 1Gbps-10Gbps, בהשוואה לקצב של 100Mbps-1Gbps בתקני הדור הרביעי (בפועל, מערכות הדור הרביעי מגיעות לקצב העברה מעשי של 100Mbps-300Mbps בלבד). עד היום בוצעו מספר הדגמות ראשוניות של יכולות בקנה מידה של הדור החמישי, כשבאחת מהן הדגימה חברת Verizon ניסויים ראשונים במערכות המיועדות לעבוד בתדר של 28GHz.

מקמ"ש בעל 32 אנטנות

ערכת שבבי המקמ"ש שהוכרזו על-ידי טאאור-ג'אז ואוניברסיטת קליפורניה השיגה קצב העברת נתונים של 12Gbps ממרחק של 30 מטר, וקצב של כ-3Gbps ממרחק של כ-300 מטר.

המקמ"ש מבוסס על סכימת איפנון מסוג QAM, שהיא גם דיגיטלית וגם אנלוגית, כאשר השבבים מימשו איפנון בעל 16 ,64 ו-256 נקודות פאזה כדי להגיע לקצב העברת הנתונים הנדרש. התוצאות שעליהן הוכרז הושגו באמצעות סכימת איפנון מסוג 64-QAM. המקמ"שים כוללים 32 אלמנטים לשליטה באנטנות  phased-arrays, המיוצרים בטכנולוגיית סיליקון גרמניום (SiGe) ומותקנים על המעגל המודפס ביחד עם האנטנות עצמן.

תהליך הייצור H3 של טאואר-ג'אז הוא חלק מפלטפורמת TowerJazz Terabit Platform, המאפשרת לייצר רכיבים הכוללים טרנזיסטורים בי-פולאריים מסוג SiGe בתדר של עד 240GHz, וכן רכיבי CMOS אנלוגיים. תהליך הייצור הזה מיועד לשמש בייצור רכיבים עבור יישומים בתדר גבוה, כמו מערכות מכ"ם, תקשורת אופטית אלחוטית ותקני תקשורת אלחוטיים חדשים, דוגמת 5G.

פרוייקט הפיתוח בוצע על-ידי צוות חוקרים מאוניברסיטת סן דיאגו קליפורניה בראשות פרופ' גבריאל רבאס, מבית הספר להנדסה באוניברסיטה. "אנחנו מודים לטאואר-ג'אז על על התהליך הנפלא שלה, ומתכננים להמשיך את שיתוף הפעולה איתה", אמר רבאס. הפרוייקט התבצע בשיתוף פעולה עם חברת Keysight, אשר סיפקה את תשתיות המדידה: מחוללי האותות 8195A, הסקופים הדיגיטליים DSOS804A וחבילת תוכנות הפיתוח והסימולציה Signal Studio.

הצלחה שנייה בתוך חודשיים

מדובר בהצלחה שנייה של הצוות: בחודש דצמבר 2016 ביצעו UCSD, טאואר-ג'אז וקיסייט, ניסוי מקביל שבו נבדקה טכנולוגיית תקשורת מקומית מהירה עבור הדור החמישי. הניסוי הקודם התמקד בבדיקת ערוצי התקשורת בתדר נושא של 60GHz (גלים מילימטריים), שבמסגרתו יוצרו צורות גל בהתאם לתקן 802.11ad (תמונה בראש הכתבה). גם בניסוי הראשון נעשה שימוש במערך של 32 אנטנות phased-array אשר ביצעו סריקת קליטה ושידור בזוויות של עד ±45 מעלות. במהלך הניסוי, הושגו קצב העברת מידע של 4Gbps ממרחק של 100 מטר, קצב של 2Gbps ממרחק של 300 מטר, וקצב של 500Mbps ממרחק של 800 מטר ברוב זוויות הסריקה של האנטנות.

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס , תעשייה ישראלית , תקשורת