在低频通信时代,我国未完成射频芯片的突破,到了高频通信时代,挑战难度更上一层楼。
“高频通信自身损耗比较大,再加上5G大规模多天线(MassiveMIMO)技术的应用,对射频芯片功耗和小型化要求更高,从而对通信设备的材料要求更高。”张平表示。
可以看到,高频通信的射频是一个普遍性难题。全球领先的射频相关企业已经展开了5G高频通信所需的射频芯片研发。
目前,博通在2016年推出了主要针对60GHz频段WiFi标准(802.11.ad)的毫米波收发机芯片BCM20138,并积极推出满足移动网络需求的高频射频器件。
非一日之功,无线射频是长跑
“我国想要在高频通信的射频领域取得突破,还有很多工作要做。”张平指出。
实际上,任何技术的实现都并非一日之功,而是需要相当长时间的技术积累。
“国外在某些技术上突出实际上是几百年的积累,可以说是几代人的传承。比如数模转换,虽然是个小器件,但是却要求对算法、ADC自动分离控制、器件精度掌握纯熟。我国技术积累时间短,要想追上国外先进技术,真的需要工匠精神,踏踏实实地深耕技术,打破技术壁垒。”张平表示。
目前,对集成度要求不高的基站射频器件上,我国已经有部分厂商有能力提供产品,例如武汉凡谷、大富科技等。同时,我国也有一些滤波器研究公司进行持续投入,诸如麦捷科技、长盈精密等。
在今年的巴塞展上,武汉凡谷展示了针对5G Massive MIMO的小型化介质滤波器产品,还发布了应用于不同场景的全新RF技术解决方案,实现更小体积、更低成本、更优性能。
目前,5G首版完整的端到端标准(3GPP R15)标准已经冻结,5G产业正在走向加速期。虽然诸如数模转换器、滤波器此类器件单价不高,但在未来5G时代,随着基站建设数量的增多,其产品需求量将很大。
赛迪智库无线电管理研究所彭健在接受《通信产业报》(网)采访时,提出两点建议。
首先,面向5G高频射频器件的研发,我国要尽早划分频谱,这样有利于产业链各方协同,从材料选择、芯片设计到封装尽早协同,有利于高频器件开发。
其次,要加强开放合作,吸取国外成功的技术经验,例如,美国在2016年就率先为5G划分高频频谱,提早布局高频通信,一些先进技术要借鉴。
记者手札
“日积月累”是最快捷径
高频通信能大幅度提升网络容量、提高网络速率,将成为5G博弈后半场的主角。然而频段越高、波长越短,毫米波也有穿透性差、衰减大的缺点,这将对射频器件(功放、滤波器、数模转换器)提出更高要求。
我国在射频领域的落后是不争的事实,虽然在低频通信时代全力追赶,但和国外相比还差距甚远,关键的射频器件几乎全部依赖进口。到了高频通信时代,挑战将更大。
我们必须认识到,技术的积累并非一日之功,美国、日本等领先技术的掌握是几代人传承的结果。我国要想尽快补齐短板,唯有站在巨人的肩膀上,吸取国外领先技术经验;更重要的是,用工匠精神去研发,去攻关,脚踏实地,仰望高频通信的星空。