增強(qiáng)型陶瓷加工有利于推進(jìn)5G技術(shù)發(fā)揮作用

5G，或?qū)拵Х涓C網(wǎng)絡(luò)的第五代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，被吹捧為最終達(dá)到了超快的下載速度，結(jié)束了掉話和緩沖，以及更大的連通性，以推進(jìn)自主車輛開發(fā)、遠(yuǎn)程手術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)。

事實上，5G技術(shù)的采用仍處于早期階段。有關(guān)的論文發(fā)表在應(yīng)用物理快報希爾和他的同事概述了新興的5G技術(shù)，并展示了如何增強(qiáng)陶瓷材料可以在5G開發(fā)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。5G分兩種運行頻帶:長距離鏈路為3-6千兆赫，超快數(shù)據(jù)速度的毫米波頻段(20-100 GHz)高得多。與在較高頻率范圍內(nèi)完全實現(xiàn)5G能力所需的顯著變化相比，適應(yīng)更接近4G頻譜區(qū)域的較低頻帶問題較少。例如，頻率類型與整體信號強(qiáng)度有關(guān)。頻率越高，波能傳播的距離越短。

陶瓷材料長期以來被用于無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移動設(shè)備和基站。因此，增強(qiáng)陶瓷一直是提高5G性能的核心。希爾的研究小組開發(fā)了一種陶瓷，以增強(qiáng)一種對5G應(yīng)用至關(guān)重要的設(shè)備，稱為循環(huán)器。通常由絕緣陶瓷材料制成，基于釔鐵石榴石循環(huán)器是三端口設(shè)備，用作交通圈，以保持信號在一個方向上流動，并使接收器和發(fā)射器能夠共享同一個天線。顯著增加能量密度為了適應(yīng)更高的頻率，研究人員用鉍部分取代了釔，鉍是一種增加陶瓷介電常數(shù)的重元素。鉍的替代也使環(huán)行器小型化。

隨著5G技術(shù)之戰(zhàn)的繼續(xù)升溫，循環(huán)器可能會被大功率氮化鎵基開關(guān)所取代，這表明5G技術(shù)的發(fā)展還處于早期階段。

“毫米波技術(shù)可能會在一段時間內(nèi)成為西方的主流，因為一種技術(shù)可能會占據(jù)主導(dǎo)地位，但很快就會被另一種技術(shù)取代，”希爾說。