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毫米波推进势在必行,未来将开拓更多场景

2020-04-03 17:38 次阅读

(文章来源:PChome)

5G手机在2020年会进行飞速的普及,5G手机的大规模普及自然也能够进一步加快5G产业的部署。在eMBB场景的成熟推进之时,5G的工业化场景与大规模物联也在稳步前进。当然,5G技术的发展在不断创新,作为通信技术的前沿者高通,也在持续不断的新技术进行开发。本周,高通就举办了一场5G的未来媒体分享会,Qualcomm中国区研发负责人徐晧博士与我们分享了高通对未来5G技术的思考,以及高通在未来一段时间内对产业的支持。

这些分享内容包罗万象,对5G未来的发展有着决定性的影响,不过对于众多大众消费者而言,并不需要了解全部,我们从中精选了可能会对大众消费者产生深远影响的地方。

5G手机的网络速度快,这是5G技术给人的最直观感受。早在2015年,行业就提出要求5G在各项指标上都要比4G好10倍以上,时延将降低到1/10,速率将增加10倍,网络容量将增加100倍等。当初在制定这种规格时,整个行业都是十分激进,因此想要实现上述目标,自然需要整个行业合理统筹资源,同时在技术上也要不断演进。

就网络速度这方面,想要达到4G网络的10倍以上,以现在大规模部署的Sub-6GHz频段就较难实现。该频段虽说有着十分良好的信号覆盖能力,但是在该频段之中的资源有限,已经有很多频段资源被其它服务所占用,整个频段显得十分拥挤。还有一点就是低频段的带宽有所限制,即使在未来5G载波聚合技术加入后,也很难将速度提高到4G的10倍以上。

毫米波技术则不然,在高频的毫米波频段中,频谱资源丰富,有着低频段无法比拟的大带宽,能够达到更快的网络速率。欠缺毫米波技术的5G是不完整的,它是5G设计中不可缺少的核心技术之一。在高通此前的5G设想中,毫米波技术是作为5G最核心的体验,它有着最快的网络速度,将会是5G核心区域部署的关键技术。

毫米波推进势在必行,未来将开拓更多场景

毫米波的高速率特点下,也有着易衰减的不足之处,但高通已经通过技术手段,大幅提升了毫米波的传输性能,在旧金山进行的5G网络模拟实验,高通利用现有的4G基站实现了62%的毫米波室外覆盖,网络容量提升高达5倍,小区边缘突发速率和中值突发速率都得到了很大提升。

在室内部署上,徐晧博士以地铁站的部署距离,如果Wi-Fi覆盖换成LTE的小基站或者与5G毫米波进行共址的话,那么下行链路覆盖能达到96%,上行的覆盖能达到97%,而且下行链路的中值突发速率可以达到4.6Gbps,这个数字是4G或者Sub-6GHz 5G频段根本无法触及到的指标,这也进一步的表明毫米波对5G的必要性。

国内市场在毫米波试验和频谱规划上也正在推进,很可能于2021年或之后进行毫米波的部署。在3GPP的Rel-16标准和正在制定的Rel-17标准中,毫米波也是不可或缺的体验增强技术。例如毫米波频段与中频段的载波聚合,就能提高峰值速率和数据容量。总而言之,毫米波技术对5G通信必不可少的一项技术支持,或许现在消费者还不需要考虑这项技术规格,但对于未来的5G手机,毫米波频段的支持就是用户必须考虑的重要规格了。

在此前5G Rel-15标准已经冻结,不过这仅仅是5G的第一版标准,并不能提供完全的5G体验。最新的Rel-16标准与Rel-17标准正在推进之中,在新标准下的5G会有着全新的体验。高通在沟通会中就为我们介绍了一些十分让人憧憬的新功能。

通过5G打造的可靠性网络连接,XR头显类设备会获得绝佳的体验。其对便携性的要求超过智能手机,整合度更高的芯片必备,有限的空间对电池有所限制,因此XR眼镜需要分布式的计算方式,将最重要的部分在终端本身进行运算,其它的则放在云端边缘侧,依靠5G网络进行可靠串联。这样就能减少眼镜本身的运算力,降低功耗确保续航,也确保眼镜本身的便携性。

5G Rel-16标准下还能够实现精准的定位,其精度3米到10米之间,这种定位技术基于蜂窝网络,能够与现行定位技术互补,并且能够实现室内的精准定位,而这是目前定位技术所欠缺的功能支持。在定位原理上,它是通过5G基站来实现的,最极限的情况下,甚至只需要一个基站即可实现精准定位,毕竟在毫米波基站的传输下,根据波束的方向与回传时间即可确定位置了,不过这也需要毫米波基站的部署。

5G C-V2X技术的加入,使车联网有了更好的安全性表现,可以实现车与车之间的传感器数据共享,提升行车效率。同时4G物联网技术也会演化到5G。2020年的新冠病毒疫情,对5G手机市场以及整个5G行业都造成了影响,高通作为5G市场中的重要一环,难免受到波及。对此徐晧博士称,疫情确实对5G的推进造成了一定影响,Rel-16和Rel-17标准的制定就被迫推迟了。

在5G手机终端上,新机的推出速度似乎并未受到影响,近期5G手机的发布就迎来了一个高峰期,从二月至今,搭载骁龙865的新款5G旗舰智能手机更是超过了10款。运营商方面也表示要追回疫情影响下的5G基站建设进度。
      (责任编辑:fqj)

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ADF4602 单芯片、多频段3G毫微微蜂窝收发器

HMC7586 71 GHz至76 GHz,E频段I/Q下变频器

和特点 转换增益: 12.5 dB(典型值) 镜像抑制: 28 dBc(典型值) 噪声系数: 5 dB(典型值) 针对1 dB压缩(P1dB)的输入功率: -9 dBm(典型值) 输出三阶交调截点(IP3): -1 dBm(典型值) 输出二阶交调截点(IP2): 20 dBm(典型值) RFIN上6倍本振(LO)泄漏: -40 dBm(典型值) IFOUT上1倍LO泄漏: -50 dBm(典型值) 射频(RF)回波损耗: 5 dB(典型值) LO回损: 20 dB(典型值) 裸片尺寸: 3.599 mm × 2.199 mm × 0.05 mm产品详情 HMC7586是一款集成E频段的砷化镓(GaAs)单芯片微波集成电路(MMIC)同相和正交(I/Q)下变频器芯片,工作频率范围为71 GHz至76 GHz。 HMC7586在整个频段内提供12.5 dB小信号转换增益和28 dBc镜像抑制性能。 该器件采用低噪声放大器,后接由6倍倍频器驱动的图像抑制混频器。 该镜像抑制混频器使得低噪声放大器之后无需使用滤波器。 可针对直接变频应用提供差分I和Q混频器输出。 或者,可利用外部90°混合型器件和两个外部180°混合型器件将输出合并,以实现单边带应用。 所有数据包括IF端口上1 mil金线焊的效应。应用 E频段通信系统 高容量无线回程 测试与测量...
发表于 02-22 15:31 6次 阅读
HMC7586 71 GHz至76 GHz,E频段I/Q下变频器

HMC6301 毫米波接收器,57 GHz - 64 GHz

和特点 频段:57 - 64 GHz RF信号带宽:最高达1.8 GHz 噪声系数:8 dB(典型值) 接收器增益:0 - 70 dB 数字和模拟RF和IF增益控制 可编程基带增益和滤波器带宽 集成频率合成器 集成镜像抑制滤波器 部分外置的环路滤波器 支持外部LO 片内温度传感器 支持256-QAM调制 集成AM和FM检波器 通用模拟I/Q基带接口 三线式串行数字接口 符合RoHS标准的75引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 HMC6301是一款完整的毫米波接收器集成电路,采用符合RoHS标准的6 mm × 4 mm晶圆级球栅阵列(WLBGA)封装,包括低噪声放大器(LNA)、镜像抑制滤波器、RF至IF下变频器、IF滤波器、I/Q下变频器和频率合成器。该接收器的工作频率范围为57 GHz至64 GHz,双边调制带宽高达1.8 GHz。集成式频率合成器在250 MHz、500 MHz或540 MHz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64 QAM的调制。或者,可以注入外部LO,它支持用户可选LO特性或相位相干发射和接收操作以及高达256 QAM的调制。通过通用模拟基带I/Q接口提供对各种调制格式的支持。接收器器件还内置AM和FM检波器以便解调开关键控(OOK)、频移键控(FSK)或最小...
发表于 02-22 15:14 27次 阅读
HMC6301 毫米波接收器,57 GHz - 64 GHz

ADF5904 4通道、24 GHz接收机下变频器

和特点 用于单端接收机(Rx)输入和本振(LO)输入的集成巴伦 Rx通道增益: 22 dB 噪声系数(NF): 10 dB P1dB: −10 dBm LO输入范围: -8 dBm至+5 dBm Rx至IF隔离: 30 dB RF信号带宽: 250 MHz Rx输出阻抗: 900 Ω差分 LO输入缓冲器: 24 GHz RF和LO S11(50 Ω时): -5 dB 集成模拟输出的温度传感器:±5° 静电放电(ESD)性能 人体模型(HBM):2000 V 充电器件模型(CDM):500 V 通过汽车应用认证 产品详情 ADF5904是一款4通道、24 GHz接收机下变频器。 每个通道包含一个集成片内巴伦的单端RF输入,后接差分低噪声放大器(LNA),以及集成差分输出缓冲器的下变频混频器。 RF LO路径还有片内巴伦。 片内寄存器通过简单的三线式接口进行控制。 ADF5904采用紧凑型32引脚、5 mm × 5 mm LFCSP封装。 应用 汽车雷达 工业雷达 微波(μW)雷达传感器 方框图...
发表于 02-22 15:07 73次 阅读
ADF5904 4通道、24 GHz接收机下变频器

ADMV4420 具有集成小数 N 分频 PLL 和 VCO 的 K 波段下变频器

和特点 RF 前端集成了 RF 巴伦和 LNA双平衡有源混频器,带高动态范围 IF 放大器具有低相位噪声和多核 VCO 的小数 N 频率合成器采用集成 LDO 稳压器的 5 V 电源供电输出 P1dB:7 dBm输出 IP3:16 dBm转换增益:36 dB噪声指数:7 dBRF 输入频率范围:16.95 GHz 至 22.05 GHz内部 LO 频率范围:16.75 GHz 至 21.15 GHzIF 频率范围:900 MHz 至 2500 MHz单端 50 Ω 输入阻抗和 75 Ω IF 输出阻抗可通过 4 线 SPI 编程32 引脚, 5 mm × 5 mm LFCSP 产品详情 ADMV4420 是一款高度集成的双平衡有源混频器,集成了小数 N 分频频率合成器,非常适合下一代 K 波段卫星通信。RF 前端由集成的 RF 巴伦和低噪声放大器(LNA)组成,可实现最佳的 7 dB 单边带噪声指数,同时最大限度地减少外部元件。此外,高动态范围 IF 输出放大器提供 36 dB 的标称转换增益。集成的低相位噪声、小数 N 分频锁相环(PLL),带有多核压控振荡器(VCO)和内部 2 倍乘法器,可为双平衡混频器产生必要的片内 LO 信号,无需外部频率合成。多核 VCO 使用内部自动校准程序,使得 PLL 可选择必要设置,并锁定约 400 μs。...
发表于 02-22 15:07 22次 阅读
ADMV4420 具有集成小数 N 分频 PLL 和 VCO 的 K 波段下变频器

ADF5902 24 GHz、ISM 频段、多频道 FMCW 雷达变送器

和特点 24 GHz 至 24.25 GHz VCO(工业、科学和医疗(ISM)射频频段) 双通道 24 GHz 功率放大器,输出为 8 dBm 单端输出 具有静音功能的双通道多路复用输出 可编程输出功率 LO 输出缓冲区 射频频率范围:24 GHz 至 24.25 GHz 功率控制检波器 辅助 8 位 ADC 高速和低速 FMCW 斜坡生成 25 位固定模数可实现亚赫兹频率分辨率 PFD 频率高达 110 MHz 归一化相位本底噪声为 −222 dBc/Hz 可编程电荷泵电流 ±5°C 温度传感器 4 线 SPI ESD 性能 HBM:2000 V CDM:250 V 符合汽车应用要求 产品详情 ADF5902 是一款 24 GHz 变送器(Tx)单片微波集成电路(MMIC),具有片内 24 GHz 压控振荡器(VCO)。VCO 具有分数 N 频率合成器,并具有波形生成功能、可编程网格阵列(PGA)和用于雷达系统的双变送器通道。片内 24 GHz VCO 为两个变送器通道和本地振荡器(LO)输出生成 24 GHz 信号。每个变送器通道包含一个功率控制电路。还有一个片内温度传感器。所有片内寄存器的控制都是通过简单的四线串行外设接口(SPI)实现的。ADF5902 采用紧凑式 32 引脚 5 mm × 5 mm LFCSP 封装。应用...
发表于 02-22 15:06 34次 阅读
ADF5902 24 GHz、ISM 频段、多频道 FMCW 雷达变送器

ADF5901 24GHz VCO + PGA + 2通道PA输出

和特点 24 GHz至24.25 GHz压控振荡器(VCO) 具有8 dBm输出的2通道24 GHz功率放大器(PA) 单端输出 具有静音功能的2通道Muxed输出 可编程输出功率 N分频器TX输出(鉴频器) 24GHz LO输出缓冲器 250MHz信号带宽 电源控制检波器 辅助8位ADC ±5°C温度传感器 4线式串行外设接口(SPI) 静电放电(ESD)性能 人体模型(HBM):2000 V 充电器件模型(CDM):250 V 通过汽车应用认证 产品详情 ADF5901是一款24 GHz Tx单片微波集成电路(MMIC),片内集成24 GHz VCO和PGA,并有两个Tx通道,适用于雷达系统。片内24 GHz VCO产生用于2个Tx通道和LO输出的24 GHz信号。每个Tx通道包含一个功率控制电路。还有一个片内温度传感器。所有片内寄存器均通过简单的4线式接口进行控制。ADF5901采用紧凑型32引脚、5 mm × 5 mm LFCSP封装。应用 汽车雷达 工业雷达 微波雷达传感器 工业传感器 精密仪器 油箱液位传感器 智能传感器 开门 节能 商用传感器:对象检测和跟踪 汽车、船舶、飞机和UAV(无人机):防撞 智能运输系统:智能交通监控和控制 监控和安全 方框图...
发表于 02-22 15:05 132次 阅读
ADF5901 24GHz VCO + PGA + 2通道PA输出

HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz

和特点 频段:57 - 64 GHz RF信号带宽:最高达1.8 GHz 针对1 dB压缩的输出功率:15 dBm 增益:5 - 35 dB 数字和模拟RF和IF增益控制 集成频率合成器 集成镜像抑制滤波器 部分外置的环路滤波器 支持外部LO 片内温度传感器 支持256-QAM调制 集成MSK调制器 通用模拟I/Q基带接口 三线式串行数字接口 符合RoHS标准的65引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 HMC6300BG46是一款完整的毫米波发射器集成电路,采用符合RoHS标准的6 mm x 4 mm晶圆级球栅阵列(WLBGA)封装,工作频率范围为57 GHz至64 GHz,调制带宽高达1.8 GHz。集成式频率合成器在250、500或540 MHz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64-QAM的调制。或者,可以注入外部LO,它支持用户可选LO特性或相位相干发射和接收操作以及高达256-QAM的调制。通过通用模拟基带IQ接口提供对各种调制格式的支持。发射器芯片还支持专用FSK、MSK、OOK调制格式,从而实现更低成本和功耗的串行数据链路,而无需使用高速数据转换器。差分输出向100 Ω负载提供高达15 dBm的线性输出功率。同时支持单端操作,最高12 dBm。与HMC6301BG46一起,完整的60 G...
发表于 02-22 12:05 72次 阅读
HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz