盖世汽车讯 据外媒报道，日本东京工业大学（Tokyo Tech）研发了一款新收发器，能够以逾100 GHz的频率和112 Gb/s的速率接收和发送数据，为6G技术的实现铺平道路。通过有效抑制因传输信号泄露至接收器造成的自干扰，研究人员提出的架构实现了史无前例的数据传输速率，同时还保持了惊人的紧凑尺寸。

FD架构（图片来源：东京工业大学）

电信领域的科学家和工程师已经在研究可用于第六代（6G）网络的技术。在理想情况下，6G技术能够以逾100 Gb/s的速率传输数据，并能满足自动驾驶汽车和虚拟现实等应用程序的超低延迟需求。为了满足此种传输与接收的巨大需求，其中一种方法是采用一个工作频率为88至136GHz的全双工（FD）传输架构。

FD架构的主要优点在于其可以实现单一系统，既能传输又能接收信号，有效地将数据吞吐量提高一倍。实现此种架构的一种方法是让传输与接收模块共享一个天线。这有助于降低电路的尺寸，并能够允许两个部分充分利用可用的频谱。

不过，单天线FD架构严重受到自干扰（SI）的影响，此种现象发生于传输的信号泄露至接收器端。此种系统必须包含SI消除电路，通过注入一个极性相反的等量信号来消除所产生的SI。与更低的频段相比，在亚太赫兹频段，有效消除SI更具挑战性，对于单天线FD设计而言仍是一个障碍。

在此背景下，日本东京工业大学的一组研究人员最近研发了一种信息FD通信系统，解决了SI造成的障碍。

该系统的主要特点之一是实现双极化贴片天线，由差分信号驱动（差分信号是用于传输和接收的正负馈电端口的组合）。通过让此类端口的电路路径变得极其对称，泄露到差分接收器端口的传输信号的失配得到最小化，从而有助于让SI保持低水平。Okada教授解释道：“我们的设计避免了不对称天线结构和不对称差分信号端口设备中普遍存在的大量传输泄露现象。”

该设计的另一个重要方面是自干扰（SIC）抵消电路。为有效地消除所产生的SI，需要仔细地修改抵消信号的相位，使其与泄露信号的相位相反，通常可使用称为变容电容的可变电容实现。不过，在亚太赫兹范围内，传统的变容电容的相位范围有限，分辨率极差。为了解决该问题，研究人员研发了一种新变容电容架构，让其在整个亚太赫兹频道以及整个360°的范围内都具有优异的线性分辨率。

该研究小组通过一系列实验测试了设计，并取得了相当有发展前景的结果。Okada教授表示：“在无线测量实验中，所提出的FD收发器的速率达6Gb/s。当SI消除器开启时，SI抑制提升了20分贝。”该设备是全球首个可在逾100 GHz频率范围内工作的FD相控阵收发器，在高清模式下的数据传输速率为112 Gb/s，这也是目前亚太赫兹相控阵收发器中速度最快的系统。该架构体积小巧，工作频率范围广，代表着电信技术又向6G迈进了一大步。