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重大突破!我国5G毫米波芯片研发成功
发布时间:2020-06-19浏览次数:38

       据科技日报最新消息,中国工程院刘韵洁院士透露,南京网络通讯与安全紫金山实验室在5G毫米波芯片技术方面获得重大突破,已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片!

 

 

       分析指出,在我国毫米波技术取得突破下,5G建设成本将大大降低,每通道成本由1000元降至20元,降低了98%。

 

       虽然目前我国5G建设主要用的是厘米波,但在5G研究上,中国仍是采取双管齐下的对策,保障无论在哪个方面中国技术都处于领先的位置。而美国却由于在5G技术方面有所欠缺,5G建设速度大大降低。

 

 

 

       据了解,美国5G建设的主用技术就是毫米波,然而,由于控制成本的技术迟迟无法突破,该国的5G建设也面临发展桎梏。这主要是由于该技术虽然信息传输速度更快,但有一个非常大的缺陷——毫米波信号“传不远”,造价昂贵而且功耗也很高。眼下我国率先在这一领域取得进展,意味着我国将在未来拥有一个速度更快成本更低的5G网络。

 

       资料显示,5G频段目前分成两个部分,一个是sub-6GHz,一个是毫米波。不同于早已被业界熟知的Sub-6GHz频段,毫米波长期都是移动通信领域未经开垦的蛮荒之地,但随着挖掘的深入,毫米波拥有的“宝藏”并不少。

 

       一是频谱资源丰富,载波带宽可达400MHz/800MHz,无线传输速率可达10Gbps以上;二是毫米波波束窄,方向性好,有极高的空间分辨能力;三是毫米波元器件的尺寸小,相对于Sub-6GHz设备,更易小型化;四是子载波间隔较大,单SLOT周期(120KHz)是低频Sub-6GHz(30KHz)的1/4,空口时延降低。

 

       相较毫米波的优势,限制其应用的难点或许更加突出。其一,传播受限,毫米波的频率较高,自由空间损耗大,且极易因受物体阻挡,影响接受端信号质量;其二,赋形技术,现有毫米波系统采用混合波束赋形的方式,但频率效率和性能较低;其三,波束管理,在快速移动以及被遮挡时的波束管理算法需要优化;其四,mMIMO技术,受限于成本和生产工艺,|中国半导体论坛|现有毫米波基站只能做到4T4R设备,无法容纳更多用户;其五,芯片和终端,芯片和终端的进度落后于设备。

 

       由于毫米波频率高,传输损耗大,因此天线和射频前端集成化,典型设计上,将毫米波天线与毫米波芯片封装在一起,业内称之为AiP(antenna-in-package)。

 

       一直以来,毫米波芯片是高容量5G移动通讯核心,长期被国外垄断,是我国短板中的短板。此次,我国5G毫米波芯片研发成功将彻底打破 “缺芯少魂”,助力5G毫米波商用。(转载)