羅德與施瓦茨（以下簡(jiǎn)稱“R&S”）、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校（以下簡(jiǎn)稱“UT Austin”）和FormFactor合作并開發(fā)了一種用于射頻開關(guān)的新技術(shù)，該技術(shù)可以提高電池壽命，支持更高的帶寬和開關(guān)速度。
UT Austin在2020年發(fā)表了一項(xiàng)基于六方氮化硼(hBN)的新型射頻開關(guān)技術(shù)的開創(chuàng)性研究成果。該技術(shù)提供了功率效能，可實(shí)現(xiàn)更高帶寬和速度，是5G的理想選擇。在項(xiàng)目推進(jìn)過程中，市場(chǎng)領(lǐng)先的射頻組件和無(wú)線測(cè)試與測(cè)量解決方案供應(yīng)商R&S和半導(dǎo)體測(cè)試與測(cè)量供應(yīng)商FormFactor為UT Austin提供了進(jìn)一步的研究支持。目前，射頻開關(guān)技術(shù)主要集中應(yīng)用于亞太赫茲頻率范圍，特別是在D波段 (110至170 GHz)，用于5G和未來6G的應(yīng)用。
射頻開關(guān)被廣泛用于所有類型的收發(fā)機(jī)上。例如，當(dāng)前的4G和5G智能手機(jī)需要用到射頻開關(guān)在發(fā)射和接收模式之間切換，或者在不同的頻帶、網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)之間切換。現(xiàn)今的射頻開關(guān)需要不斷地在各種狀態(tài)之間切換，這樣就導(dǎo)致大量電能消耗，影響設(shè)備的電池壽命。UT Austin開發(fā)的新型射頻開關(guān)技術(shù)，可將功率消耗控制在狀態(tài)切換時(shí)發(fā)生，由此將功率效能提高了50倍。
測(cè)試與測(cè)量解決方案包括一個(gè)4端口ZNA43矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，配合ZC170頻率擴(kuò)展單元，可以進(jìn)行110 GHz至170 GHz頻率范圍內(nèi)的 S參數(shù)和互調(diào)失真(IMD)測(cè)量。ZNA43后面板有專用的中頻輸入，用于接收參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)，并有專門的接口為頻率擴(kuò)展單元提供高功率本振信號(hào)。使用ZNA43的前面板接口，可以進(jìn)行43 GHz以內(nèi)的測(cè)量，無(wú)需重新連接及校準(zhǔn)。ZNA具備簡(jiǎn)單易用的圖形用戶界面，允許直接配置頻率擴(kuò)展單元的相關(guān)參數(shù)。頻率擴(kuò)展單元安裝在毫米波/太赫茲定位系統(tǒng)上，供FormFactor的Cascade Summit 12000探針臺(tái)使用。FormFactor的WinCal XE軟件工具可以輕松校準(zhǔn)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可靠且可重復(fù)的測(cè)量。
UT Austin的Cockrell工程學(xué)院工程學(xué)院電氣和計(jì)算機(jī)工程系教授Deji Akinwande表示，“我們開發(fā)了一種射頻開關(guān)，它有可能大大推進(jìn)5G和更新的通訊技術(shù)。通過使用R&S和FormFactor的測(cè)試與測(cè)量解決方案，我們的團(tuán)隊(duì)能夠在D波段進(jìn)一步表征新的開關(guān)器件，該波段是未來6G應(yīng)用的全球關(guān)注頻段。該測(cè)試與測(cè)量解決方案簡(jiǎn)單易用，提供了可靠的測(cè)量結(jié)果。”
R&S公司頻譜和網(wǎng)絡(luò)分析儀，EMC和天線測(cè)試副總裁Christina Gessner表示，“我們與FormFactor和Akinwande教授團(tuán)隊(duì)的合作再次證明了R&S的測(cè)試解決方案可以很好地滿足基礎(chǔ)研究的測(cè)試需求，從而將當(dāng)今的想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我們很高興能夠支持UT Austin對(duì)新型射頻開關(guān)技術(shù)的研究，該技術(shù)將實(shí)現(xiàn)5G毫米波和未來6G亞太赫茲頻率范圍的高功率效率應(yīng)用。”
