關(guān)于毫米波射頻芯片

  “缺芯少魂”是我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“命門(mén)”。毫米波芯片是高容量5G移動(dòng)通訊核心，*被國(guó)外壟斷，是我國(guó)短板中的短板。5G毫米波芯片是什么，現(xiàn)在使用的5G網(wǎng)絡(luò)又是什么技術(shù)？

   想要明白什么是5G毫米波芯片，我們先了解下什么是毫米波。毫米波是介于微波與光波之間的電磁波, 通常毫米波頻段是指30GHz~300GHz，相應(yīng)波長(zhǎng)為1mm~10mm。毫米波用于通信有諸多優(yōu)勢(shì)，其中關(guān)鍵的就是可用的大量頻譜帶寬。在毫米波頻段，可以使用的帶寬是400MHz，數(shù)據(jù)速率高達(dá)10Gbps。

   其次毫米波波束窄，方向性好，空間分辨力高。由于微波波束較寬，傳播過(guò)程中影響的區(qū)域較大，這樣就降低了對(duì)特定地區(qū)相同頻譜的可重復(fù)使用量。對(duì)比之下毫米波波束較窄，可使部署的多個(gè)緊密相連的獨(dú)立鏈接不會(huì)互相干擾；其次毫米波可靠性高，穩(wěn)定性強(qiáng)。較高的頻率使其受干擾很少，電磁頻譜非常干凈，能較好抵抗雨水天氣的影響，提供穩(wěn)定的傳輸信道。此外毫米波的傳播受自然氣候的影響較小，可以保證持續(xù)可靠工作。

   由于毫米波波長(zhǎng)較短，所需要的天線尺寸也很小，易于在較小的空間內(nèi)集成大規(guī)模天線陣。和微波相比，毫米波元器件的尺寸要小得多，因此說(shuō)5G毫米波芯片其實(shí)就是字面意思，即能夠支持5G毫米波通信的電子芯片。5G技術(shù)是新一代移動(dòng)通信技術(shù)，也是4G、3G和2G技術(shù)持續(xù)發(fā)展的結(jié)果。5G的目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。因此5G技術(shù)離不開(kāi)毫米波的支持和參與，只有在毫米波的支持參與下，5G技術(shù)才能發(fā)揮其功效。綜上所述，毫米波會(huì)是5G技術(shù)的主要參與因素。隨著5G技術(shù)的發(fā)展，支持毫米波的芯片也會(huì)越來(lái)越多，近期我國(guó)在毫米波芯片領(lǐng)域也取得了很大的進(jìn)展。

   當(dāng)然注意，芯片并不是*研制，它的意義更多在于自主研發(fā)和商用。傳統(tǒng)上，毫米波系統(tǒng)包括射頻前端、基帶等等相當(dāng)多組成部分，當(dāng)我們不需要考慮空間時(shí)，可以利用各自獨(dú)立的電子元器件構(gòu)建（比如傳統(tǒng)的毫米波相控陣?yán)走_(dá)），其尺寸較大且成本較高。

   這樣的系統(tǒng)我們稱為是分立器件，這些器件可以采用會(huì)使用CMOS、SiGe BiCMOS和 GaAs等不同的工藝和技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)，各種工藝會(huì)導(dǎo)致不同的器件性能，比如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可以采用CMOS工藝開(kāi)發(fā)，使采樣速率達(dá)到GHz范圍。上下變頻和波束賦形功能可以在SiGe BiCMOS中實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求，有時(shí)候可能需要基于GaAs功率放大器和低噪聲放大器，總之毫米波5G共同推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)造福人類。