这是最好的时代,也是最坏的时代。5G作为第五代无线通信系统,在科技大爆发时代应运而生。其中,大规模天线阵列技术作为关键技术之一,通过波束成形技术,将发射能量汇集到用户所在位置,大幅提升网络容量和用户体验。同时,多用户波束成形技术有效分离不同用户间的电磁波,为高速信息管道的建立奠定基础。
超奈奎斯特传输(FTN)通过非正交脉冲传输,在保持相同带宽和信号功率的情况下,提高了通信速率。FTN利用了信号频谱的阻带部分,使得传输速率超过传统奈奎斯特速率。FTN的关键在于编码和调制方法,能够在高频信噪比下稳定高效地工作,并接近香农极限。近年来,FTN在5G通信中的应用得到了广泛关注,有望成为未来无线通信的重要技术之一。
无人机搭载5G通信模块,通过5G网络与地面工业5G路由器连接,实现飞行姿态、环境图像等数据的快速、安全传输。5G路由器具有高速率、低时延、高稳定性、强安全性、广覆盖范围等优点,适用于无人机电力巡检、农业植保、应急救援和物流配送等领域,提升作业效率和安全性。
随着物联网和移动互联网的快速发展,5G技术应运而生,对PCB材料提出了更高要求。5G高频段通信需要PCB材料具备足够的带宽、小型化天线和设备、高天线增益等特性。选取适合5G应用的PCB材料,需关注材料的热传导性能、热膨胀系数、损耗因子和铜箔表面粗糙度等因素,以确保良好的散热和电路性能。此外,多层板设计和阻抗匹配也对PCB材料提出特定要求。罗杰斯等公司的PCB材料在此方面具有优势。
基于5G通信需求,本文设计了一种采用Virtex6系列FPGA芯片与高性能DSP处理器的高速光纤接口控制板。控制板支持多级速率,通过CPRI协议实现高速数据传输。测试表明,控制板在6.144 Gbps和9.83 Gbps速率下稳定可靠,满足5G通信基本指标,对5G技术发展与普及具有重要价值。