安富利和Otava推出波束形成器IC评估套件

当下，行业对通信网络的要求已不再仅局限于“连接”——更大带宽、更高速率、更广覆盖、更低时延已经成为衡量网络通信的刚性指标。

随着智能终端普及、工业物联网崛起，以及AR/VR、自动驾驶等新兴技术的爆发式发展，现有的以Sub-6GHz频段为核心的5G网络正面临严峻挑战。尽管其具备广域覆盖的优势，但有限的频谱资源难以支撑持续膨胀的数据洪流。据预测，到2030年底，中国的移动产业数据流量将是现在的四倍。此趋势下，传统频段犹如“窄巷行车”，渐显捉襟见肘之势。

毫米波：解锁频谱资源的“金钥匙”

为突破这一瓶颈，通信行业将目光投向更高频段的毫米波，以弥补5G通信建设在频谱资源方面的短缺。

#毫米波指的是频率范围在30GHz至300GHz之间的电磁波，其凭借超短波长和巨大带宽潜力，被视为解锁未来高速移动互联网的“金钥匙”。然而，在实际应用中，毫米波的物理特性使其应用受限：由于波长极短，信号在传播过程中极易受障碍物阻挡，且传播损耗较高，覆盖范围受限，因此严重制约了毫米波的大规模应用。

波束成形为毫米波的应用铺平道路

在此背景下，#波束成形（Beamforming）技术应运而生。通过定向聚焦信号能量，波束成形技术不仅提升了通信质量，还为毫米波在诸多场景下的应用铺平了道路。

简单来说，波束成形就是通过集中电磁波并控制其方向，从而达到信号能量集中和定向发送的目的。在毫米波系统中，通常采用相控阵天线来实现这一过程。相控阵天线由成百上千个独立控制的天线元件组成。每个元件的相位可以动态调整，使电磁波在目标方向产生相长干涉（信号叠加增强），而在其他方向形成相消干涉（抑制干扰）。这种无需机械转动的电子控制方式，使波束可在三维空间内灵活指向，从而显著提升信号增益与抗干扰能力。

有效的相控阵天线信号处理有几个关键要求。其中，高速控制便是最关键的一点，因为要根据目标位置不断评估相移。在通信系统中，标准协议允许接收器向发射器发送信号强度和质量反馈，发射器据此调整相对相位以微调波束方向。在雷达系统中，对被主动跟踪的物体，接收器子系统会向发射器子系统提供方向信息。此外，为了进一步优化相控阵天线的性能，复杂的信号处理算法也发挥着重要作用。例如，自适应波束成形算法能够减轻干扰或跟踪移动目标。

安富利和Otava推出波束形成器IC评估套件

释放毫米波更多潜力

针对毫米波应用开发，安富利和Otava推出波束形成器IC评估套件，为工程师搭建了一个高效且灵活的平台。该套件包含一个Avnet MicroZed系统级模块（SoM）。该SoM基于AMD Zynq 7010片上系统（SoC），将高速Arm处理器内核与大型可编程逻辑阵列相结合，以构建复杂的波束形成控制算法。这些算法可跟踪快速移动目标。同时，套件提供的定制化图形用户界面（GUI）简化了射频信号调优流程，工程师可通过USB或以太网接口控制命令，并查看相应结果。

随着波束成形技术的不断突破，毫米波在多个领域的应用潜力得到了充分释放。

在汽车行业，毫米波技术正逐渐成为推动自动驾驶和智能交通发展的关键力量。凭借高精度的测距、测速和目标识别能力，毫米波雷达能够实时监测车辆周围的环境，为自动驾驶系统提供可靠的数据支持。在智能交通系统领域，毫米波雷达能够在雨、雾等恶劣天气条件下实现全天候稳定工作。因此，道路收费站、红绿灯控制系统和交通监控系统会采用毫米波雷达，实现对车流量、速度和行驶状况的实时监测。

毫米波与波束成形技术深度融合

打开通信行业全新格局

毫米波与波束成形技术的深度融合，正在为通信行业打开全新的发展格局。在这一过程中，安富利致力于以深厚的技术积累和全球化的产业洞察，为行业搭建通向高频通信的桥梁。通过与Otava联合开发的波束形成器IC评估套件，安富利不仅将复杂的射频信号处理算法转化为可落地的工程解决方案，更通过软硬件协同创新大幅降低了毫米波系统的开发门槛。面向未来，安富利将继续携手行业伙伴，推动毫米波技术在更多领域的广泛应用，为构建更智能、更高效的通信网络提供支撑。