我国5G毫米波芯片研发成功学术资讯

来源：中国指挥与控制学会

中国工程院院士刘韵洁近日透露，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。

图片来源：中国工业报

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。

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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。

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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，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。（本文转载自“中国工业报”微信公众号）

来源：中国半导体论坛

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来源：c2_china 中国指挥与控制学会

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