ວິທີແກ້ໄຂການສົ່ງສັນຍານຫຼາຍຄວາມຖີ່ເຊັ່ນ: ກະຈາຍສັນຍານຄວາມຖີ່ກ້ວາງ ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນໃນການສະໜັບສະໜູນດ້ານການສື່ສານທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ອຸປະກອນອັນຍືດຫຍຸ່ນນີ້ສາມາດຈັດການຫຼາຍຊ່ວງຄວາມຖີ່ພ້ອມກັນ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສຳຄັນໃນຂະນະທີ່ເຄືອຂ່າຍການສື່ສານມີຄວາມຊັບຊ້ອນ ແລະ ຫຼາກຫຼາຍຫຼາຍຂຶ້ນ. ກະຈາຍສັນຍານຄວາມຖີ່ກ້ວາງດຳເນີນການສົ່ງສັນຍານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນທຸກໆຍ່ານຄວາມຖີ່, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບການຜະສົມຜະສານເຂົ້າໃນລະບົບການສື່ສານທີ່ມີຢູ່ໃນປັດຈຸບັນ.
ການສົ່ງສັນຍານຫຼາຍຄວາມຖີ່ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຂຶ້ນເນື່ອງຈາກອຸປະກອນຕ້ອງການໃຫ້ມີການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ດ້ວຍການນຳໃຊ້ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານແບບຄວາມຖີ່ກ້ວາງ, ເຄືອຂ່າຍການສື່ສານສາມາດບັນລຸຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານແລະຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ດີຂຶ້ນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ມີປະສົບການທີ່ດີຂຶ້ນ.
ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານແບບຄວາມຖີ່ກ້ວາງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຕິດຕັ້ງຕັ້ງແລະການດຳເນີນງານເຄືອຂ່າຍ 5G, ສ້າງໂອກາດສຳລັບການນຳໃຊ້ຕ່າງໆເຊັ່ນ: Internet of Things (IoT) ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ອິນເຕີເນັດຄວາມໄວສູງ. ໃນເຄືອຂ່າຍ 5G, ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສຳຄັນໃນການປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານແລະການຄຸ້ມຄອງເຄືອຂ່າຍ, ເຮັດໃຫ້ບໍລິການສື່ສານມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຫຼາຍຂຶ້ນ.
ໃນອະນາຄົດ, ການພັດທະນາດ້ານເຕັກໂນໂລຊີອຸປະກອນແຜ່ຂະຫຍາຍຄວາມຖີ່ກ້ວາງຈະສືບຕໍ່ເປັນພື້ນຖານໃນການພັດທະນາດ້ານການສື່ສານໃນອະນາຄົດ ເຊິ່ງສ້າງເສັ້ນທາງໃໝ່ໆສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ ແລະ ຂະໜານຂ່າຍງານທີ່ສະຫຼາດທົ່ວໂລກ
ວັດສະດຸທີ່ອີງໃສ່ແກລເລຍມໄດ້ປະຕິວັດຕິ RF power amplifiers ໂດຍສະເຫນີການປະຕິບັດທີ່ດີຂື້ນກ່ວາວັດສະດຸດັ້ງເດີມເຊັ່ນ: ສິລິໂຄຣນ. Gallium nitride (GaN) ແລະ gallium arsenide (GaAs) ແມ່ນຖືກໃຊ້ຫຼາຍຍ້ອນຄວາມສາມາດໃນການນຳຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມໄວຂອງອິເລັກຕຣອນທີ່ດີກ່ວາ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະສິດທິພາບແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານດີຂື້ນ. ວິວັດທະນາການໃໝ່ໆໃນການຜະລິດ RF amplifiers ທີ່ອີງໃສ່ແກລເລຍມລວມມີ multi-chip modules ທີ່ປະກອບມີທັງສອງຊິບຈາກ gallium nitride ແລະ gallium arsenide. ວິທີການນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຂະໜາດແລະຕົ້ນທຶນຂອງຊິບໃນຂະນະທີ່ຮັກສາ bandwidth ແລະປະສິດທິພາບພະລັງງານໃຫ້ສູງຢູ່. ຕົວຢ່າງ, broadband Doherty Power Amplifier ທີ່ອອກແບບດ້ວຍວັດສະດຸແກລເລຍມສາມາດບັນລຸຕົວເລກປະຕິບັດງານທີ່ດີເດັ່ນເຊັ່ນ: bandwidth ຢູ່ໃນຂອບເຂດ 4.4-5 GHz ແລະ peak power ຫຼາຍກ່ວາ 45 dBm. ການພັດທະນາເຊັ່ນນີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງesk potential ຂອງ gallium-based RF amplifiers ໃນການສະໜັບສະໜູນຄວາມຕ້ອງການຂອງໂຄງລ່າງພື້ນຖານການສື່ສານໃນປັດຈຸບັນ, ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບການທີ່ເຄືອຂ່າຍ 5G ພິງພາໃນ massive MIMO systems ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຄູ່ມືແບບ nonlinear ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການເພີ່ມຂະຫຍາຍສັນຍານ terahertz (THz) ໃນການນຳໃຊ້ຂອງແບນດ໌ກ້ວາງ. ຄູ່ມືເຫຼົ່ານີ້ນຳໃຊ້ຄຸນສົມບັດທີ່ບໍ່ເປັນເຊີງເສັ້ນຂອງວັດຖຸບາງຢ່າງເພື່ອສະໜັບສະໜູນການຄວບຄຸມສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ, ສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຕໍ່ເທັກໂນໂລຊີການສື່ສານ THz. ສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກໃນການເພີ່ມຂະຫຍາຍສັນຍານ THz ແມ່ນການເອົາຊະນະການສູນເສຍສັນຍານແລະການຫຼຸດລົງຂອງສັນຍານຍ້ອນສະພາບອາກາດ. ຄູ່ມືແບບ nonlinear ຈະແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ໂດຍການເຮັດໃຫ້ການປ່ຽນຄວາມຖີ່ແລະການເພີ່ມຂະຫຍາຍສັນຍານມີປະສິດທິພາບ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານໂດຍລວມ. ຕາມການສຶກສາໃໝ່ໆໃນວາລະສານດ້ານວິຊາການ, ການນຳໃຊ້ຄູ່ມືແບບ nonlinear ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂອງສັນຍານ THz ແລະຄວາມສາມາດໃນການຖ່າຍໂອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເທັກໂນໂລຊີນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງແບນດ໌ກ້ວາງເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງເປີດທາງສຳລັບລະບົບການສື່ສານລຸ້ນຕໍ່ໄປທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ແລະ ຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່ THz ຢ່າງເພີ່ມຂື້ນ.
ສະຖາປັດຕະຍະກຳການຄວບຄຸມກຳລັງປ່ຽນແປງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງເວີເຊີໄຟຟ້າຄວາມຖີ່ກ້ວາງໂດຍການອະນຸຍາດໃຫ້ປັບສັນຍານຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ກົນໄກການຄວບຄຸມນີ້ຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມສະຖຽນລະພາບຂອງສັນຍານໃນທຸກຄວາມຖີ່ແລະລະດັບພະລັງງານ. ສະຖາປັດຕະຍະກຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: ການອອກແບບທີ່ສາມາດໂປຣແກຼມໄດ້ດິຈິຕອນ ແລະ ລະບົບອະນາລັອກ-ດິຈິຕອນປະສົມ ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອບັນລຸການຄວບຄຸມກຳລັງທີ່ແທ້ຈິງ. ສະຖາປັດຕະຍະກຳເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການປັບກຳລັງຢ່າງມີຊີວິດຊີວາ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນໃນການຮັກສາຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄຸນນະພາບສັນຍານໃນຂະນະທີ່ສະພາບແວດລ້ອມ ແລະ ລັກສະນະຂອງການປ້ອນຂໍ້ມູນມີການປ່ຽນແປງ. ການສຶກສາຕົວຢ່າງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິຜົນຂອງສະຖາປັດຕະຍະກຳເຫຼົ່ານີ້ ໂດຍສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສາມາດຂອງມັນໃນການຫຼຸດຜ່ອນການບິດເບືອນ ແລະ ການບໍລິໂພກພະລັງງານ. ຄຳເຫັນຂອງຜູ້ຊຳນິຊຳນານຍັງຢືນຢັນເພີ່ມເຕີມວ່າລະບົບການຄວບຄຸມກຳລັງປ່ຽນແປງໃຫ້ຂໍ້ດີທີ່ສຳຄັນໃນການບັນລຸປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຖີ່ກ້ວາງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໃນປັດຈຸບັນ ແລະ ອະນາຄົດ.
ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການດຳເນີນງານຂອງເຄື່ອງແຜ່ຂະຫຍາຍຄວາມຖີ່ສູງເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ລົມຮ້ອນເກີນໄປ ເຊິ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ. ສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນທີ່ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອົງປະກອບຂອງເຄື່ອງແຜ່ຂະຫຍາຍ RF ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານ. ຄວາມຮ້ອນເກີນໄປສາມາດເຮັດໃຫ້ສັນຍານຜິດຮູບ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອົງປະກອບຫຼຸດລົງ ແລະ ແມ້ກະທັ້ງການລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບ. ເພື່ອຕໍ່ສູ້ກັບສະພາບຄວາມຮ້ອນເຫຼົ່ານີ້, ມີການນຳໃຊ້ຍຸດທະສາດຕ່າງໆໃນສະພາບແວດລ້ອມເຄືອຂ່າຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ປະສິດທິພາບພະລັງງານຢູ່ໃນຈຸດສຳພັນຂອງການກ້າວຫນ້າດ້ານເຕັກໂນໂລຊີແບນດ໌ແຄບ, ຖືກຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມຕ້ອງການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການດຳເນີນງານ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ມີຈຳນວນຫຼາຍເຕັກນິກການປັບປຸງທີ່ກຳລັງປະຕິບັດໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນ, ແຕ່ລະອັນມີສ່ວນຮ່ວມໃນການປັບປຸງໂປຣໄຟລ໌ພະລັງງານຂອງເຄື່ອງແຜ່ສັນຍານແບນດ໌ແຄບ. ພາຍໃນບັນດາວິທີການເຫຼົ່ານີ້, ການປັບຂະໜາດພະລັງງານແບບໄດນາມິກຈະຮັບປະກັນວ່າການບໍລິໂພກພະລັງງານຖືກປັບຕາມຄວາມຕ້ອງການ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປ້ອງກັນການໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປ. ການອອກແບບເຄື່ອງແຜ່ສັນຍານທີ່ທັນສະໄໝຍັງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການປັບປຸງການໃຊ້ພະລັງງານໂດຍສຸມໃສ່ອົງປະກອບ ແລະ ວົງຈອນທີ່ກິນພະລັງງານຕ່ຳ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປ່ຽນໄປໃຊ້ວັດສະດຸເຊມີຄອນເດັກທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສາມາດປັບປຸງຜົນໄດ້ຮັບດ້ານພະລັງງານ.
ນັກວິເຄາະອຸດສະຫະກໍາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະໂຫຍດທີ່ສຳຜັດໄດ້ຂອງວິທີການເຫຼົ່ານີ້ ໂດຍຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຕົ້ນທຶນໃນການນໍາໃຊ້ການອອກແບບທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ. ໃນຂະນະທີ່ການຈັດຕັ້ງຕ່າງໆ ກໍາລັງໃຫ້ຄວາມສໍາຄັນເພີ່ມຂື້ນຕໍ່ກັບວິທີແກ້ໄຂດ້ານເຕັກໂນໂລຊີທີ່ຍືນຍົງ, ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາມີຄວາມອຸທິດຕະນະຕໍ່ການດໍາເນີນງານທີ່ຍືນຍົງຫຼາຍຂື້ນ. ວິທີການບູລະນະກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ການຮັກສາຄວາມໄດ້ປຽບໃນການແຂ່ງຂັນໃນທັດສະນະທີ່ກໍາລັງປ່ຽນແປງຂອງເຕັກໂນໂລຊີບຣອດແບນ.
ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາມອງໄປສູ່ອະນາຄົດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ 6G, Ultra-Massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) ແລະ Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຊີຫຼັກທີ່ສຳຄັນ. Ultra-Massive MIMO ຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດຂອງລະບົບ MIMO ໃນແບບດັ້ງເດີມໂດຍເພີ່ມຈຳນວນແອນເທັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ສິ່ງທີ່ເພີ່ມອັດຕາການສົ່ງຂໍ້ມູນ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງຊ່ວງຄວາມຖີ່. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເຕັກໂນໂລຊີ RIS ສະເໜີເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃໝ່ໆ ໂດຍການປັບຮູບແບບ ແລະ ຄວບຄຸມຄື້ນໄຟຟ້າຢ່າງສະຫຼາດ ທີ່ອາດຈະສ້າງສິ່ງແວດລ້ອມອັດຈະລິກທີ່ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການສື່ສານຜ່ານລັງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການພັດທະນາເຫຼົ່ານີ້ຂຶ້ນກັບບົດບາດຂອງເຄື່ອງແຜ່ຂະຫຍາຍສັນຍານແບນແພລະອອກແບບຂັ້ນສູງເພື່ອບັນລຸຜົນປະໂຫຍດສູງສຸດ. ຕາມທີ່ການຄົ້ນຄວ້າດ້ານການສື່ສານໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນ, ເຄື່ອງແຜ່ຂະຫຍາຍເຫຼົ່ານີ້ຈະຕ້ອງສະໜອງພະລັງງານ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ຈຳເປັນໃນເຄືອຂ່າຍທີ່ມີຄວາມຊັບຊ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນ ເພື່ອເຮັດໃຫ້ລະບົບ MIMO ແລະ RIS ດຳເນີນການໄດ້ຢ່າງລຽນລະອຽນ. ການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນເຕັກໂນໂລຊີເຫຼົ່ານີ້ ສັນຍາວ່າຈະນຳເອົາປະໂຫຍດຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ດີຂື້ນ ແລະ ການສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ໄວຂື້ນ ຊຶ່ງເປັນສິ່ງສຳຄັນຕໍ່ການດຳເນີນງານຂັ້ນສູງຂອງເຄືອຂ່າຍ 6G ໃນອະນາຄົດ.
ເຄື່ອງແຜ່ຂະຫຍາຍທີ່ປອດໄພດ້ວຍຄວານຕັມ ແມ່ນສະແດງເຖິງການປະຕິວັດໃໝ່ໃນດ້ານຄວາມປອດໄພຂອງເຄືອຂ່າຍໃນອະນາຄົດ ໂດຍນຳໃຊ້ຫຼັກການຂອງເຄື່ອງກົນຄວານຕັມເພື່ອເພີ່ມຄວາມປອດໄພໃນການສື່ສານ. ເຄື່ອງແຜ່ຂະຫຍາຍເຫຼົ່ານີ້ ນຳໃຊ້ວິທີການລະຫັດປອງກັນແບບຄວານຕັມ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພທີ່ດີກ່ວາວິທີການດັ້ງເດີມ ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງ ແລະ ຄວາມລັບຂອງຂໍ້ມູນໃນເຄືອຂ່າຍຄວາມໄວສູງ. ສິ່ງປະດິດສ້າງນີ້ ມີຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດຕໍ່ການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການມາດຕະການຄວາມປອດໄພທີ່ເຂັ້ມງວດເຊັ່ນ: ການເຮັດທຸລະກຳດ້ານການເງິນ ແລະ ການສື່ສານຂອງໂຄງລ່າງພື້ນຖານທີ່ສຳຄັນ. ການຄົ້ນຄວ້າທາງດ້ານຄວາມປອດໄພ ແລະ ການສື່ສານດ້ວຍຄວານຕັມ ທີ່ເກີດຂຶ້ນໃໝ່ ສະໜັບສະໜູນໃຫ້ເຫັນເຖິງສັກຍະພາບຂອງແນວຄິດເຫຼົ່ານີ້ ແລະ ສະເໜີວ່າພວກມັນອາດຈະກາຍເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນຂອງໂຄງສ້າງເຄືອຂ່າຍໃນອະນາຄົດ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການແຜ່ຂະຫຍາຍທີ່ປອດໄພດ້ວຍຄວານຕັມ ສາມາດປ້ອງກັນການດັກຟັງ ໂດຍເຮັດໃຫ້ການລັກຟັງບໍ່ເປັນໄປໄດ້, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໃຫ້ຄວາມປອດໄພທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນໃນເທັກໂນໂລຊີຄວາມໄວສູງ. ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາກ້າວໄປສູ່ການນຳໃຊ້ເຄືອຂ່າຍ 6G ໃນລະດັບກ້ວາງຂຶ້ນ, ການຜະສົມຜະສານລະບົບທີ່ປອດໄພດ້ວຍຄວານຕັມ ຈະເປັນສິ່ງສຳຄັນຕໍ່ການຮັກສາຊ່ອງທາງການສື່ສານໃຫ້ປອດໄພ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ ໃນສະພາບການທີ່ການຂົ່ມຂູ່ດ້ານຄວາມປອດໄພໃນເຄືອຂ່າຍເພີ່ມຂຶ້ນຕະຫຼອດເວລາ.
2024-08-15
2024-08-15
2024-08-15