Onda millimetrica(mmWave) hè a banda di spettru elettromagneticu cù una lunghezza d'onda trà 10 mm (30 GHz) è 1 mm (300 GHz).Hè riferita cum'è a banda di frequenza estremamente alta (EHF) da l'Unione Internaziunale di Telecomunicazioni (ITU).L'onde millimetriche sò situate trà l'onda di micru è infrarossi in u spettru è ponu esse aduprate per diverse applicazioni di cumunicazione wireless à alta velocità, cum'è ligami backhaul point-to-point.
I tendenzi macro acceleranu a crescita di dati
Cù a crescente dumanda glubale di dati è connettività, e bande di frequenza attualmente aduprate per a cumunicazione wireless sò diventate sempre più affollate, spinghjendu a dumanda di accede à una larghezza di banda di frequenza più alta in u spettru di l'onda millimetrica.Parechje tendenze macro anu acceleratu a dumanda di capacità è velocità di dati più grande.
1. A quantità è i tipi di dati generati è trasfurmati da big data aumentanu in modu esponenziale ogni ghjornu.U mondu s'appoghja nantu à a trasmissione à alta velocità di grande quantità di dati nantu à innumerevoli dispositi ogni seconda.In 2020, ogni persona hà generatu 1,7 MB di dati per seconda.(Fonte: IBM).À l'iniziu di u 2020, u voluminu di dati glubale hè statu stimatu à 44ZB (Forum Economicu Mondiale).Per u 2025, a creazione di dati glubale hè prevista per ghjunghje à più di 175 ZB.In altri palori, l'almacenamiento di una quantità cusì grande di dati richiede 12,5 miliardi di i più grandi discu duru d'oghje.(Corporazione Internaziunale di Dati)
Sicondu l'estimi di l'ONU, u 2007 hè statu u primu annu in u quali a pupulazione urbana superava a populazione rurale.Sta tendenza hè sempre in corso, è hè previstu chì da u 2050, più di dui terzi di a pupulazione di u mondu risidianu in i zoni urbani.Questu hà purtatu una pressione crescente nantu à e telecomunicazioni è l'infrastruttura di dati in queste zone densamente populate.
3. A crisa glubale multipolari è a inestabilità, da e pandemie à a turbulenza pulitica è i cunflitti, significanu chì i paesi sò sempre più ansiosi di sviluppà e so capacità sovrane per mitigà i risichi di inestabilità globale.I guverni in u mondu speranu di riduce a so dipendenza da l'impurtazioni da altre regioni è sustene u sviluppu di prudutti domestici, tecnulugia è infrastruttura.
4. Cù i sforzi di u mondu per riduce l'emissioni di carbone, a tecnulugia apre novi opportunità per minimizzà i viaghji d'altu carbonu.Oghje, riunioni è cunferenze sò generalmente tenute in linea.Ancu i prucessi medichi ponu esse eseguiti remotamente senza a necessità di i chirurghi per vene à a sala operatoria.Solu i flussi di dati ultra-rapidi, affidabili è ininterrotti di bassa latenza ponu ottene sta operazione precisa.
Questi fattori macro incitanu a ghjente à cullà, trasmette è processà più è più dati in u mondu, è ancu esigenu a trasmissione à velocità più altu è cù una latenza minima.
Chì rolu ponu ghjucà l'onde millimetriche ?
U spettru d'onda millimetrica furnisce un spettru largu cuntinuu, chì permette una trasmissione di dati più altu.Attualmente, e frequenze di micru aduprate per a maiò parte di e cumunicazioni wireless sò diventate affollate è disperse, soprattuttu cù parechje larghezza di banda dedicate à dipartimenti specifichi cum'è difesa, aerospaziale è cumunicazione d'emergenza.
Quandu si move u spettru, a porzione di spettru ininterrotta dispunibule serà assai più grande è a parte ritenuta serà menu.Aumentà a gamma di freccia aumenta in modu efficace a dimensione di u "pipeline" chì pò esse usatu per trasmette dati, ottenendu cusì flussi di dati più grande.A causa di a larghezza di banda di u canali assai più grande di onde millimetriche, schemi di modulazione menu cumplessi ponu esse utilizati per trasmette dati, chì ponu purtà à sistemi cù una latenza assai più bassa.
Chì sò e sfide ?
Ci sò sfide cunnesse à migliurà u spettru.I cumpunenti è i semiconduttori necessarii per trasmette è riceve signali nantu à onde millimetriche sò più difficiuli di fabricà - è ci sò menu prucessi dispunibili.A fabricazione di cumpunenti d'onda millimetrica hè ancu più difficiuli perchè sò assai più chjuchi, chì necessitanu tolleranze di assemblea più altu è cuncepimentu attentu di interconnessioni è cavità per riduce e perdite è evità oscillazioni.
A propagazione hè una di e sfide principali affrontate da i segnali d'onda millimetrica.À frequenze più altu, i signali sò più prubabile di esse bluccati o ridotti da l'uggetti fisichi cum'è i muri, l'arburi è l'edificazioni.In l'area di l'edifiziu, questu significa chì u receptore d'onda millimetrica deve esse situatu fora di l'edifiziu per propagà u signalu internu.Per u backhaul è a cumunicazione satellitare à a terra, una amplificazione più grande di putenza hè necessaria per trasmette segnali à longu distanzi.In terra, a distanza trà i ligami puntu à puntu ùn pò esse più di 1 à 5 chilometri, piuttostu cà a distanza più grande chì e rete di bassa freccia ponu ottene.
Questu significa, per esempiu, in i zoni rurali, più stazioni di basa è antenne sò necessarie per trasmette segnali d'onda millimetrica à longu distanzi.L'installazione di sta infrastruttura supplementaria richiede più tempu è costu.Nta l'ultimi anni, l'implementazione di a custellazione satellitare hà pruvatu à risolve stu prublema, è queste custellazioni satellitari tornanu à piglià l'onda millimetrica cum'è u core di a so architettura.
Induve hè a megliu implementazione per onde millimetriche?
A corta distanza di propagazione di onde millimetriche li rende assai adattati per u dispiegamentu in e zone urbane densamente populate cù un altu trafficu di dati.L'alternativa à e rete wireless hè a rete in fibra ottica.In i zoni urbani, l'escavazione di strade per installà novi fibre ottiche hè estremamente caru, distruttivu è di tempu.À u cuntrariu, e cunnessione d'onda millimetrica ponu esse stabilite in modu efficiente cù costi minimi di interruzzione in pochi ghjorni.
A velocità di dati ottenuta da i segnali d'onda millimetrica hè paragunabile à quella di fibre ottiche, mentre furnisce una latenza più bassa.Quandu avete bisognu di un flussu d'informazioni assai veloce è una latenza minima, i ligami wireless sò a prima scelta - per quessa, sò usati in borse di borsa induve a latenza di millisecondi pò esse critica.
In i zoni rurali, u costu di installà cavi di fibra otticu hè spessu pruibitivu per via di a distanza implicata.Cumu l'ammentatu sopra, e rete di torre d'onda millimetrica necessitanu ancu un investimentu infrastrutturali significativu.A suluzione presentata quì hè di utilizà satelliti di l'orbita bassa di a Terra (LEO) o pseudosatelliti d'altitudine alta (HAPS) per cunnette dati à e zone remote.E rete LEO è HAPS significanu chì ùn ci hè micca bisognu di installà fibra ottica o di custruisce reti wireless point-à-puntu di corta distanza, mentre chì furnisce ancu eccellenti tassi di dati.A cumunicazione satellitare hà digià utilizatu segnali d'onda millimetrica, di solitu in a fine bassa di u spettru - a banda di frequenza Ka (27-31GHz).Ci hè spaziu per espansione à frequenze più altu, cum'è e bande di frequenza Q / V è E, in particulare a stazione di ritornu per i dati à a terra.
U mercatu di ritornu di telecomunicazioni hè in una pusizione di punta in a transizione da frequenze di microonde à frequenze d'onda millimetrica.Questu hè guidatu da l'aumentu di i dispositi di i cunsumatori (dispositivi portatili, laptops, è Internet di e cose (IoT)) in l'ultima decada, chì hà acceleratu a dumanda di dati più è più veloci.
Avà, l'operatori satellitari speranu di seguità l'esempiu di l'imprese di telecomunicazioni è espansione l'usu di l'onda millimetrica in i sistemi LEO è HAPS.Nanzu, i satelliti tradiziunali di l'orbita equatoriale geostazionaria (GEO) è di l'orbita media di a Terra (MEO) eranu troppu luntanu da a Terra per stabilisce ligami di cumunicazione di i cunsumatori à frequenze d'onda millimetrica.Tuttavia, l'espansione di i satelliti LEO permette avà di stabilisce ligami d'onda millimetrica è di creà e rete d'alta capacità necessarie in u mondu.
L'altri industrii anu ancu un grande potenziale per utilizà a tecnulugia d'onda millimetrica.In l'industria di l'automobile, i veiculi autonomi necessitanu cunnessione cuntinue à alta velocità è rete di dati di bassa latenza per operare in modu sicuru.In u campu medico, i flussi di dati ultra veloci è affidabili seranu necessarii per permette à i chirurghi situati à distanza per eseguisce prucessi medichi precisi.
Dieci anni d'innuvazione d'onda millimetrica
Filtronic hè un espertu di tecnulugia di cumunicazione d'onda millimetrica di punta in u Regnu Unitu.Semu una di e poche cumpagnie in u Regnu Unitu chì ponu cuncepisce è fabricà cumpunenti avanzati di cumunicazione d'onda millimetrica à grande scala.Avemu ingegneri RF interni (cumpresi esperti di onde millimetriche) necessarii per cuncepimentu, cuncepisce è sviluppà novi tecnulugia di onde millimetriche.
In l'ultima dècada, avemu cullaburatu cù cumpagnie principali di telecomunicazioni mobili per sviluppà una seria di trasmettitori di microonde è d'onda millimetrica, amplificatori di putenza è sottosistemi per e rete backhaul.U nostru ultimu pruduttu opera in a banda E, chì furnisce una suluzione potenziale per i ligami alimentatori di capacità ultra-alta in a cumunicazione satellitare.In l'ultimi decennii, hè statu aghjustatu è migliuratu gradualmente, riducendu u pesu è u costu, migliurà u rendiment, è migliurà i prucessi di fabricazione per aumentà a produzzione.L'imprese satellitari ponu avà evità anni di teste internu è sviluppu aduprendu sta tecnulugia pruvata di implementazione spaziale.
Semu impegnati à l'avanguardia di l'innuvazione, creendu tecnulugia internamente è sviluppendu cumunamenti prucessi interni di fabricazione di massa.Sempre guidamu u mercatu in l'innuvazione per assicurà chì a nostra tecnulugia hè pronta per a implementazione cum'è l'agenzii regulatori aprenu novi bande di frequenza.
Avemu digià sviluppatu tecnulugii di banda W è D-band per affruntà a congestione è u trafficu di dati più grande in a banda E in l'anni à vene.Travagliemu cù i clienti di l'industria per aiutà à custruisce un vantaghju cumpetitivu per mezu di rivenuti marginali quandu e bande di freccia sò aperte.
Chì ghjè u passu prossimu per l'onda millimetrica?
U tassu d'utilizazione di e dati svilupperà solu in una direzzione, è a tecnulugia chì s'appoghja nantu à e dati hè ancu megliurà constantemente.A realità aumentata hè ghjunta, è i dispositi IoT sò diventati omnipresenti.In più di l'applicazioni domestiche, tuttu, da i prucessi industriali maiò à i campi di petroliu è di gasu è di centrali nucleari si spostà versu a tecnulugia IoT per u monitoraghju remotu - riducendu a necessità di intervenzione manuale quandu operanu queste strutture cumplesse.U successu di questi è altri avanzamenti tecnologichi dependeranu di l'affidabilità, a rapidità è a qualità di e rete di dati chì li supportanu - è l'onda millimetrica furnisce a capacità necessaria.
L'onda millimetrica ùn anu micca ridutta l'impurtanza di frequenze sottu 6GHz in u campu di a cumunicazione wireless.À u cuntrariu, hè un supplementu impurtante à u spettru, chì permette à e diverse applicazioni per esse furnite cù successu, in particulare quelli chì necessitanu grandi pacchetti di dati, bassa latenza è densità di cunnessione più alta.
U casu di l'usu di onde millimetriche per ottene l'aspettattivi è l'opportunità di e novi tecnulugii di dati sò cunvince.Ma ci sò ancu sfide.
A regulazione hè una sfida.Hè impussibile di entre in a banda di frequenza d'onda millimetrica più alta finu à chì l'autorità regulatori emettenu licenze per applicazioni specifiche.Tuttavia, a crescita esponenziale prevista di a dumanda significa chì i regulatori sò sottumessi à una pressione crescente per liberà più spettru per evità a congestione è l'interferenza.A spartera di u spettru trà l'applicazioni passive è l'applicazioni attive, cum'è i satelliti meteorologichi, richiede ancu discussioni impurtanti nantu à l'applicazioni cummerciale, chì permettenu bande di freccia più larghe è spettru più cuntinuu senza passà à a frequenza Hz Asia Pacificu.
Quandu si apprufittate di l'uppurtunità furnite da a nova larghezza di banda, hè impurtante avè tecnulugii adatti per prumove a cumunicazione di frequenza più alta.Hè per quessa chì Filtronic sviluppa tecnulugia di banda W è D-band per u futuru.Questu hè ancu per quessa chì cullaburemu cù l'università, i guverni è l'industrii per prumove u sviluppu di e cumpetenze è a cunniscenza in i campi necessarii per risponde à i bisogni futuri di a tecnulugia wireless.Se u Regnu Unitu hà da piglià l'iniziu in u sviluppu di e future rete di cumunicazione di dati glubale, hà bisognu di canali l'investimentu di u guvernu in i spazii ghjusti di a tecnulugia RF.
Cum'è un cumpagnu in l'accademia, u guvernu è l'industria, Filtronic ghjoca un rolu di primura in u sviluppu di tecnulugia di cumunicazione avanzata chì deve furnisce novi funziunalità è pussibulità in un mondu induve i dati sò sempre più necessarii.
Tempu di Postu: Apr-27-2023
