期刊观察--6G 无线系统_System_芯片_通信-仿真秀干货文章

期刊观察--6G 无线系统

移动通信每十年左右就会发生一次代际变化。然而，所谓的 “G” 之间的时间差也在缩小。尽管第五代（5G）系统正在商业化进程中，但对 5G 以外的系统已经开始了探索和筹备，即，称之为第六代（6G）无线系统。

愿景、要求、挑战、见解和机遇

As shown below👇

6G的需求和应用简介

1、6G 系统的驱动因素：生活方式和社会变化

与未来十年的生活方式和社会变化相关的三个最重要的驱动特征，影响 6G 网络的设计和前景，是：

1）高保真全息社会;

2）万物互联;

3）时间敏感/时间工程应用程序。

2、6G的应用

1）触觉 Internet 应用程序

2）网络和计算融合、

3）极高速率的信息淋浴

4）万物互联

5）芯片到芯片通信

6）空地一体化网络

3、6G 系统的关键要求

1）峰值数据速率：大于1Tb/s 可满足全息通信、触觉 Internet 应用程序和极高速率的信息淋浴。这至少比 5G 系统大50倍。

2）用户体验数据速率：至少是5G 的10倍。

3）用户面延迟：这取决于应用程序，但其最小值应该比5G好40倍。

4）流动性：预计 6G 系统将支持高达 1000 公里/小时的机动性，以包括双引擎商用飞机中遇到的机动性值。

5）每平方公里的连接密度：鉴于 6G 系统希望支持万物互联，连接密度可能5G 。

面向 6G 的新物理层技术

1、调制、波形和代码

多载波技术

新的编码技术

2、多天线技术

超大规模 MIMO 系统

智能表面辅助通信

基于 OAM 的系统

3、多址技术

4、自由空间光通信

5、AI 和 ML 的应用

6、车辆通讯

参考文献

[1] H. Tataria, M. Shafi, A. F. Molisch, M. Dohler, H. Sjöland and F. Tufvesson, "6G Wireless Systems: Vision, Requirements, Challenges, Insights, and Opportunities," in Proceedings of the IEEE, vol. 109, no. 7, pp. 1166-1199, July 2021, doi: 10.1109/JPROC.2021.3061701.

来源：微波工程仿真

基于SIW结构的多零点谐振器

多零点谐振器（也称为多模谐振器或多频谐振器）是一种特殊的微波器件，能够在单个谐振结构中同时激发多个谐振模式。目录基于SIW的多零点谐振器多零点谐振器的概述参考文献Multinull ResonatorAs shown below👇基于SIW的多零点谐振器（Multinull Resonator）介绍在背槽同轴馈电的SIW结构中，通过调整馈电探头和槽的位置，可以获得不同数量的谐振模式和辐射零点。1、槽缝和馈电在两端，可以生成两个谐振模式一个 null2、馈电位置和槽缝在同一侧，馈电点靠边可以激发三种模式并形成合并，形成一个宽带，通带两侧各有两个零点。这种结构明显的可以看出非常适合宽带设计。3、馈电位置和槽缝在同一侧，槽缝靠边可以生成两种模式和三个零点，可以看到这种结构非常适合双频带滤波天线设计。多零点谐振器概述多零点谐振器是一种利用谐振器内部的电磁场分布和耦合关系，使得不同频率的信号能够在谐振器内产生谐振的器件。通过调整谐振器的结构参数（如长度、宽度、高度等几何尺寸，以及材料的介电常数和磁导率等电磁参数），可以控制其主谐振频率以及高次谐振频率，从而实现多个频段的滤波或通信功能。主要特点结构紧凑：多零点谐振器能够在较小的空间内实现多个谐振模式的激发，有利于实现设备的小型化和集成化。设计自由度高：通过调整谐振器的结构参数，可以灵活地控制其谐振特性，满足不同的应用需求。多功能性：由于能够同时激发多个谐振模式，多零点谐振器在滤波、频率转换、信号放大等方面具有多种功能。应用领域无线通信系统：多零点谐振器在无线通信系统中具有广泛的应用，如频率捷变通信系统、宽带滤波器、多通道通信系统等。它们能够实现多个频段的滤波功能，提高通信的灵活性和可靠性。微波电子学：在微波电路中，多零点谐振器可用作振荡器、放大器等关键元件，提高电路的性能和稳定性。信号处理：利用多零点谐振器的滤波特性，可以实现对复杂信号的有效处理，提取出有用信息并抑制噪声干扰。发展趋势随着无线通信技术的不断发展，对多零点谐振器的性能要求也越来越高。未来的发展趋势可能包括以下几个方面：小型化：为了满足通信系统对器件尺寸的要求，多零点谐振器需要不断减小尺寸，实现小型化。高性能：提高多零点谐振器的Q值和带宽，降低插入损耗和相位噪声等性能指标，以满足通信系统对信号质量的要求。多功能化：将多零点谐振器与其他微波器件进行集成，实现多功能化，提高系统的集成度和可靠性。智能化：利用现代控制理论和算法，实现对多零点谐振器的智能控制和优化，提高系统的自适应能力和智能化水平。参考文献 [1] X. Yin, P. F. Hu, K. W. Leung, Y. M. Pan, N. Yang and K. Lu, "Millimeter-Wave Dual-Band Filtering Patch Antenna and MIMO Array Using Multinull Resonator," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 9, pp. 6897-6907, Sept. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3430814. 来源：微波工程仿真