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中国工程院院士刘韵洁:中国 5g 毫米波芯片研发成功

据科技日报消息,“缺芯少魂”是我国互联网领域最大的“命门”。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。15日,中国工程院院士刘韵洁表示,南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出cmos毫米波全集成4通道相控阵芯片,并完成了芯片封装和测试,每通道成本由1000元降至20元。同时,他们封装集成1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列。芯片与天线阵列力争2022年规模商用于5g系统。

 

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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。

 

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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,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。

综合自 新浪科技、证券时报
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