打破壟斷!我國(guó)成功研發(fā)5G毫米波芯片,成本下降98%
芯片作為制造業(yè)產(chǎn)品,具有非常重要的作用,目前國(guó)產(chǎn)5G毫米波芯片研發(fā)成功。
6月15日,中國(guó)工程院院士劉韻潔表示,我國(guó)已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片,目前已經(jīng)完成了芯片封裝和測(cè)試,每通道成本實(shí)現(xiàn)了斷崖式下降,由1000元降至20元,成本大降98%。
同時(shí)劉院士透露,南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室還封裝集成1024通道天線單元的毫米波大規(guī)模有源天線陣列。芯片與天線陣列力爭(zhēng)2022年規(guī)模商用于5G系統(tǒng)。
1.資料顯示,5G頻段目前分成兩個(gè)部分,一個(gè)是sub-6GHz,一個(gè)是毫米波。
不同于早已被業(yè)界熟知的Sub-6GHz頻段,毫米波長(zhǎng)期都是移動(dòng)通信領(lǐng)域未經(jīng)開(kāi)墾的蠻荒之地,但隨著挖掘的深入,毫米波擁有的“寶藏”并不少。
2.一是頻譜資源豐富,載波帶寬可達(dá)400MHz/800MHz,無(wú)線傳輸速率可達(dá)10Gbps以上;
二是毫米波波束窄,方向性好,有極高的空間分辨能力;
三是毫米波元器件的尺寸小,相對(duì)于Sub-6GHz設(shè)備,更易小型化;
四是子載波間隔較大,單SLOT周期(120KHz)是低頻Sub-6GHz(30KHz)的1/4,空口時(shí)延降低。
3.相較毫米波的優(yōu)勢(shì),限制其應(yīng)用的難點(diǎn)或許更加突出。其一,傳播受限,毫米波的頻率較高,自由空間損耗大,且極易因受物體阻擋,影響接受端信號(hào)質(zhì)量;
其二,賦形技術(shù),現(xiàn)有毫米波系統(tǒng)采用混合波束賦形的方式,但頻率效率和性能較低;
其三,波束管理,在快速移動(dòng)以及被遮擋時(shí)的波束管理算法需要優(yōu)化;其四,mMIMO技術(shù),受限于成本和生產(chǎn)工藝,現(xiàn)有毫米波基站只能做到4T4R設(shè)備,無(wú)法容納更多用戶;其五,芯片和終端,芯片和終端的進(jìn)度落后于設(shè)備。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),市面上已有多款與毫米波技術(shù)相關(guān)的5G芯片。2017年11月,英特爾發(fā)布了XMM80605G多;鶐酒,該芯片XMM8060既支持28GHz毫米波,又整合華為、諾基亞關(guān)注的6GHz以下頻段。
終端芯片方面,今年2月高通推出全球首顆5nm基帶驍龍X60,搭配全新QTM535毫米波天線模組,支持包括毫米波和6GHz以下的FDD和TDD頻段。其中QTM5255G毫米波天線模組,可支持厚度不到8毫米的纖薄5G智能手機(jī)設(shè)計(jì)。
目前全球已有20家OEM廠商開(kāi)展相關(guān)產(chǎn)品研發(fā),各基站廠商均已推出了毫米波基站產(chǎn)品。全球18家運(yùn)營(yíng)商也正在利用X505G調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行移動(dòng)試驗(yàn)。
在我國(guó),和而泰的子公司鋮昌科技是國(guó)內(nèi)微波毫米波T/R芯片領(lǐng)域,鋮昌科技微波毫米波射頻芯片目前廣泛應(yīng)用于國(guó)土資源普查、衛(wèi)星導(dǎo)航和通信等高端領(lǐng)域,5G民用毫米波芯片正在研發(fā)中。
此外,亞光科技《5G毫米波通信多功能芯片研究》項(xiàng)目也被列為四川省重大科技專項(xiàng),公司用于通信的毫米波功率放大器已研制成功。
雖然全球范圍內(nèi)各大芯片廠商已經(jīng)發(fā)布5G毫米波相關(guān)產(chǎn)品,但進(jìn)度總體上落后于設(shè)備,主要集中在研發(fā)、測(cè)試階段,而且主要還是歐美廠商占據(jù)主導(dǎo)地位。這次我國(guó)研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片,實(shí)現(xiàn)了毫米波5G技術(shù)的突破,對(duì)我國(guó)5G建設(shè)意義重大,未來(lái)在5G標(biāo)準(zhǔn)制定也越發(fā)有話語(yǔ)權(quán)。
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