5G, technologia komunikacji mobilnej piątej generacji, to nowa generacja szerokopasmowej technologii komunikacji mobilnej charakteryzującej się dużą szybkością, niskim opóźnieniem i dużym połączeniem. Jest to infrastruktura sieciowa realizująca wzajemne połączenie człowieka z maszyną i obiektem.
Głównym beneficjentem 5G jest Internet rzeczy. Główną siłą napędową 5G jest nie tylko rosnące zapotrzebowanie konsumentów na szybsze sieci, ale także rozprzestrzenianie się urządzeń sieciowych w środowisku przemysłowym. Branże te w coraz większym stopniu polegają na urządzeniach sieciowych do gromadzenia i analizowania danych, zwiększania wydajności procesów biznesowych, poprawy produktywności oraz ciągłego ulepszania produktów i usług. Oczekuje się, że sieć 5G pomoże firmom skuteczniej zarządzać rosnącą ilością informacji generowanych przez Internet rzeczy i usprawni komunikację niemal natychmiastową wymaganą w przypadku usług o znaczeniu krytycznym, takich jak chirurgia wspomagana robotem czy jazda autonomiczna.
Cyrkulator i izolator to jedno z podstawowych urządzeń stacji bazowych 5G. Cały system komunikacji mobilnej składa się zazwyczaj z infrastruktury komunikacji mobilnej, systemu zasięgu komunikacji mobilnej i produktów terminali komunikacji mobilnej. Stacja bazowa należy do podstawowego wyposażenia komunikacji mobilnej. System stacji bazowej składa się zwykle z interfejsu RF, nadajnika-odbiornika stacji bazowej i kontrolera stacji bazowej. Front-end RF odpowiada za filtrowanie i izolację sygnału, transceiver stacji bazowej odpowiada za odbieranie, wysyłanie, wzmacnianie i redukcję sygnału, a kontroler stacji bazowej jest odpowiedzialny za analizę, przetwarzanie i sterowanie stacją bazową. W bezprzewodowej sieci dostępowej cyrkulator służy głównie do izolowania sygnału wyjściowego i sygnału wejściowego anteny stacji bazowej. W określonych zastosowaniach cyrkulator może realizować następujące funkcje w połączeniu z innymi urządzeniami:
1. Może być używany jako antena zwykła;
2. W połączeniu z BPF z szybkim tłumieniem stosowany jest w obwodzie rozdzielającym fale;
3. Rezystor końcowy jest podłączony na zewnątrz pompy obiegowej jako izolator, co oznacza, że sygnał jest wprowadzany i wysyłany z wyznaczonego portu;
4. Podłącz zewnętrzny ATT i użyj go jako cyrkulatora z funkcją wykrywania mocy odbitej.
Jako jeden z najważniejszych elementów, dwie sztukiMagnesy tarczowe z samaru i kobaltuzapewniają pole magnetyczne niezbędne do polaryzacji złącza obciążonego ferrytem. Ze względu na doskonałą odporność na korozję i stabilność pracy do 350℃ stopni, zarówno magnesy SmCo5, jak i Sm2Co17 są stosowane w cyrkulatorach lub izolatorach.
Dzięki zastosowaniu technologii 5G Massive MIMO zużycie cyrkulatorów i izolatorów znacznie wzrosło, a przestrzeń rynkowa osiągnie kilkukrotnie większą powierzchnię niż 4G. W erze 5G wymagania dotyczące przepustowości sieci są znacznie wyższe niż w przypadku 4G. Massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) to jedna z kluczowych technologii poprawiających przepustowość sieci. Aby wesprzeć tę technologię, znacznie wzrośnie liczba kanałów antenowych 5G, a liczba kanałów antenowych jednosektorowych wzrośnie z 4 kanałów i 8 kanałów w okresie 4G do 64 kanałów. Podwojenie liczby kanałów spowoduje także znaczny wzrost zapotrzebowania na odpowiednie cyrkulatory i izolatory. Jednocześnie na potrzeby lekkości i miniaturyzacji stawiane są nowe wymagania dotyczące objętości i wagi. Ponadto ze względu na poprawę roboczego pasma częstotliwości penetracja sygnału jest słaba, a tłumienie duże, a gęstość stacji bazowych 5G będzie wyższa niż 4G. Dlatego w erze 5G znacząco wzrośnie zastosowanie cyrkulatorów i izolatorów, a następnie magnesów samarowo-kobaltowych.
Obecnie głównymi producentami cyrkulatorów/izolatorów na świecie są Skyworks w USA, SDP w Kanadzie, TDK w Japonii, HTD w Chinach itp.
Czas publikacji: 10 czerwca 2021 r