據(jù)科技日?qǐng)?bào)最新消息,中國(guó)工程院劉韻潔院士透露,南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室在5G毫米波芯片技術(shù)方面獲得重大突破,已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片!
分析指出,在我國(guó)毫米波技術(shù)取得突破下,5G建設(shè)成本將大大降低,每通道成本由1000元降至20元,降低了98%。
雖然目前我國(guó)5G建設(shè)主要用的是厘米波,但在5G研究上,中國(guó)仍是采取雙管齊下的對(duì)策,保障無(wú)論在哪個(gè)方面中國(guó)技術(shù)都處于領(lǐng)先的位置。而美國(guó)卻由于在5G技術(shù)方面有所欠缺,5G建設(shè)速度大大降低。
據(jù)了解,美國(guó)5G建設(shè)的主用技術(shù)就是毫米波,然而,由于控制成本的技術(shù)遲遲無(wú)法突破,該國(guó)的5G建設(shè)也面臨發(fā)展桎梏。這主要是由于該技術(shù)雖然信息傳輸速度更快,但有一個(gè)非常大的缺陷——毫米波信號(hào)“傳不遠(yuǎn)”,造價(jià)昂貴而且功耗也很高。眼下我國(guó)率先在這一領(lǐng)域取得進(jìn)展,意味著我國(guó)將在未來(lái)?yè)碛幸粋€(gè)速度更快成本更低的5G網(wǎng)絡(luò)。
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。
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。
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,|中國(guó)半導(dǎo)體論壇|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。
由于毫米波頻率高,傳輸損耗大,因此天線和射頻前端集成化,典型設(shè)計(jì)上,將毫米波天線與毫米波芯片封裝在一起,業(yè)內(nèi)稱之為AiP(antenna-in-package)。
一直以來(lái),毫米波芯片是高容量5G移動(dòng)通訊核心,長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷,是我國(guó)短板中的短板。此次,我國(guó)5G毫米波芯片研發(fā)成功將徹底打破 “缺芯少魂”,助力5G毫米波商用。