研究人员研发首个能接入下一代无线速度的5G交换机

尽管COVID-19已经导致了经济增长放缓，但5G革命仍在顺利进行，第一款能够接入下一代无线速度的先锋设备已经在全球上架。

德克萨斯大学奥斯汀分校的开关图，显示了两个金电极和一层hBN。德克萨斯大学图片

当前，访问5G速度并不是一个简单的任务，设备制造商需要优化他们的设计和组件，这样他们不仅可以实现高速，而且以不显着浪费电池寿命的方式高效地实现高速。

现在，德克萨斯大学奥斯汀分校和法国里尔大学的研究人员已经构建了一种新的组件——5G交换机，据报道，这种交换机可以更有效地接入高速5G频率，从而延长电池寿命，加速高清流媒体等5G应用。

该联合小组的研究成果于5月25日发表在《自然电子学》杂志上，描述了他们开发的一种由氮化硼单分子膜制成的模拟开关。

节能50倍

智能手机经常在不同的网络和频谱之间切换，如Wi-Fi、4G、LTE、蓝牙等。此开关目前由射频(RF)开关处理，这些开关持续运行并消耗处理电源和电池寿命。

领导这项研究的科克雷尔工程学院电气与计算机工程系教授德吉·阿金万德说：“我们研发的开关比现在使用的节能50多倍。它可以以100千兆赫的频率传输高清电视流，这在宽带交换技术中是闻所未闻的。”

德州里尔团队的开关保持关闭，为其他进程和需求节省电池寿命，除非设备需要它们在网络之间切换。据说它们还能够在5G级速度的基线以上传输数据。

它使用与石墨烯属于同一族的纳米材料六角形亚硝酸硼硼(hBN)，并以蜂窝状包含单层硼和氮原子，蜂窝状图案夹在一对金电极之间。

重要的研究领域

由美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室下属陆军研究办公室资助的研发新5G交换机的研究，是此前在5G频谱低端取得成功的一系列努力中的最新一项，在速度较低但数据可以传输更长距离的地方。

这是第一个能够在从低端千兆赫兹到高端兆赫频率的频谱范围内工作的交换机，可能对卫星系统、智能无线电、物联网和可重构通信等智能手机以外的应用产生巨大影响。

美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室的一部分，陆军研究办公室材料科学项目的部门主管Pani

Varanasi博士说：“射频开关在军事通信、连接和雷达系统中无处不在，与现有组件相比，这些新交换机可以提供更大的性能优势，并且可以延长移动通信和高级可重构系统的电池寿命。”