5G商用全球备战 毫米波成主战场
  • 时间:2019-10-21
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  5G NSA标准、SA标准的相继落地,让多个国家把5G的商用时间表从最初的2020年提前到2019年;英国、韩国、美国、意大利、西班牙等国家完成了数百亿美元5G频谱拍卖,揭开了5G巨额投资的序幕。

  但是,当5G在商用赛道上冲刺时,幕后的运营商也在陆续启动大规模裁员瘦身,20多家国际运营商计划在未来三年裁员超过10万人,为5G的巨额投资储备现金;处在市场波谷中的通信巨头爱立信、诺基亚、高通也正在启动、经历“削减成本”计划;至于诸多计划在2019年推出5G手机的厂商,则刚刚经历了智能手机市场连续4个季度的销量下滑。

  2018年6月,首个5G独立组网(SA)标准发布,3GPP首个完整的5G标准Release 15正式落地,而这也成了5G从技术竞争走向产业竞争的分水岭。

  SA标准落地之前,5G的话题焦点集中在各个国家、企业的5G技术实力、标准话语权。而在SA标准落地之后,陆续曝光的5G商用测试、商用城市、频谱拍卖、5G终端迅速抢占了话题热点。

  而现在,最引人关注的话题则是,谁会成为最早商用5G的国家。在过去的一年中,中国、美国、日本、韩国、澳大利亚在这一话题中频繁亮相。从目前来看,美国、韩国已经占领了宣传的制高点。

  美国Verizon、AT&T已经在十多个城市建设了5G网络,韩国也在2018年12月1日正式宣布提供5G服务,但由于目前尚无商用5G终端问世,两个国家的5G网络都只能通过5G网关提供WiFi、热点服务。不过,全球首批5G终端很可能在2019年2月的移动通信展期间正式发布,届时,美国、韩国的5G移动业务将正式启动。

  商用时间点的争夺,其实是5G产业竞争的开始。在4G的产业格局中,美国通过在技术标准、核心器件、智能终端等诸多产业的话语权确立了核心竞争力,欧洲通过通信设备产业的重组维持了此前的竞争力,日本、韩国在电子元器件、显示科技、存储芯片领域垄断了全球大部分市场,而中国则依托庞大的市场基础实现了电子制造业、通信设备、智能终端产业的崛起。除此之外,中国、美国还因4G的高速发展成为数字经济最大的受益者。

  每一个领域都正在迎接5G变革。在智能终端领域,根据IDC预测5G手机2020年出货量将达到2.12亿,Strategy Analytics则认为5G时代,全球前三大智能手机的市场份额会下降。而处在下滑通道的通信设备行业,爱立信刚刚通过压缩成本恢复增长,诺基亚因收入大幅下滑再次启动成本削减计划,两次出口制裁让中兴在市场、管理等多个领域面临压力,而华为也因为部分国家对5G供应商的贸易政策成为焦点。已是多事之秋的通信设备行业,在5G时代更是充满了变数。除此之外,5G的商业进程会推动物联网、车联网创造新的万亿市场,这一过程中,会塑造新的巨头,也很可能会淘汰一批旧玩家。

  所有的竞争始于商用时间,率先商用的国家大概率可以维持、扩大现有产业的竞争力,而落后者,很可能会在短时间内失去话语权。

  为了有效支撑移动宽带、海量物联网、低时延高可靠业务,5G需要统筹在低频段、中频段、高频段的全频组网方案。

  目前,中频段3.5GHz已经成为全球5G商用的主流频段。美国、韩国目前已经启动了毫米波拍卖,并完成了高频5G频谱的组网,高频段可以提供更高的速率、更低的时延。事实上,在目前已经计划商用5G的国家中,除了中国、澳大利亚之外,日本、韩国、美国以及欧洲国家,均计划在3.5GHz、毫米波频段同时部署5G网络。

  在国内,2018年12月初,工信部正式向三大运营商分配了2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz的5G中频段实验频谱。2017年中,无线电管理局已经发布了《公开征集在毫米波频段规划第五代国际移动通信系统(5G)使用频率的意见》,但目前并未有明确的毫米波规划出炉。

  多位业内人士向21世纪经济报道记者介绍,“中国5G初期会侧重于使用中频段完成5G网络的大规模覆盖,后期再开始建设毫米波网络提升网络容量,这种组网方式更符合中国的商业环境。”而另一个考量则是,“目前,中国的高频产业几乎没有,中频的器件还算相对成熟,先在中频商用会有利于国内产业发展。”

  中高频器件主要是指工作在3GHz-6GHz以及6GHz频段以上的滤波器放大器、天线、射频等器件,基站、终端设备需要依赖这些器件实现信号的接收、发射、处理。这一领域的设计、制造、封装等产业基本被美国、日本企业垄断。

  “中高频器件产业在国内主要集中在军工领域,由于存在一些军民融合障碍,民用产业一直非常薄弱,而且长期面临严密的技术封锁。”一位射频行业资深人士向21世纪经济报道记者介绍,“国内的关键技术、制造工艺、产能都比国外落后挺多。”

  “现在,中频器件国内已经可以生产一部分,但量产能力、性能稳定性都还有很多不足,需要市场磨合。但是,国内市场给大家的磨合机会并不多。”该人士感慨,“以前,国产器件基本没有机会进入国产整机设备,本以为‘中兴事件’之后这种局面能大幅改观,但现在来看,国产的支持力度依然不够。”

  “国内5G器件,从2017年开始跟国内终端企业对接,从前期的仿真,到现在不断地测试、修改,现在两年过去了,依然还停留在测试、修改阶段,流程很漫长。”上述业内人士在近两年的对接中发现,“并没有哪个整机企业真的想下功夫打造一个能够应对制裁风险的供应链体系。国产器件,还没有给国产整机当‘备胎’的机会,更不用说是进入供应链体系。”

  虽然是各国商业路线最主要的分歧所在,但毫米波终究会成为5G竞争的主战场,而对中国而言,补齐中高频尤其是毫米波产业的短板,也是中国增强5G产业竞争力的必经之路。

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  和特点 高线 QAM的调制频率 Rx IF范围:80 MHz - 200 MHz Rx RF范围:800 MHz - 4000 MHz Rx功率控制范围:80 dB SPI可编程带通滤波器 SPI控制接口 40引脚6 mm × 6 mm LFCSP封装 产品详情 HMC8100LP6JE是一款高度集成的IF接收器芯片,可将频率范围为800 MHz至4000 MHz的射频(RF)输入信号转换为低至140 MHz的输出端单端中频(IF)信号。IF发射器芯片采用紧凑型6 mm x 6 mm LFCSP封装,支持高达1024 QAM的复杂调制频率。HMC8100LP6JE器件包括两个VGA、三个功率检波器、一个可编程AGC模块和可选集成式带通滤波器,具有14 MHz、28 MHz、56 MHz和112 MHz带宽。HMC8100LP6JE还支持混频器之后接基带IQ接口以便芯片可采用ODU完全配置。HMC8100LP6JE支持6至42 GHz范围内的全部标准微波频段。应用 点对点通信 卫星通信 无线微波回程系统还请查看互补产品中频发射器800 MHz - 4000 MHzHMC8200 。方框图...

  和特点 高线 QAM的调制频率 Tx IF范围:200 MHz - 700 MHz Tx RF范围:800 MHz - 4,000 MHz Tx功率控制范围: 25 dB SPI控制接口 32引脚5 mm × 5 mm LFCSP封装 产品详情 HMC8200LP5ME是一款高度集成的中频(IF)发射器芯片,可将行业标准300 MHz至400 MHz IF输入信号转换为输出端的800 MHz至4000 MHz单端射频(RF)信号。 中频发射器芯片采用紧凑型5 mm × 5 mm LFCSP封装,支持高达1024 QAM的复杂调制频率。HMC8200LP5ME在大幅缩减尺寸和成本的同时可降低传统微波无线电的设计复杂性。HMC8200LP5ME具有−31 dBm至+4 dBm的IF输入功率范围,以1 dB步长提供35 dB数字增益控制,且模拟电压增益放大器(VGA)持续控制-20 dBm至+5 dBm的发射器输出功率。 该器件还具有三个集成式功率检波器。第一个检波器(LOG_IF)可用于监控中频输入功率。第二个检波器(SLPD_OUT)是一个平方律功率检波器,用于监控进入混频器中的功率。第三个功率检波器(LOG_RF)用于监控输出功率,可用于实现输出功率的精细调整。 应用 点对点通信 卫星通信 无线微波回程系统 另请查...

  和特点 单芯片多频段3G收发器兼容3GPP 25.104第9版WCDMA/HSPA标准 覆盖UMTS频段频段I至VI和VIII至X的本地区域BS级 直接变频发射机和接收机 WCDMA和GSM接收基带滤波器选项 易于使用,校准工作量极小自动Rx直流失调控制简便的增益、频率和模式编程 低电源电流接收电流:50 mA(典型值)发射电流:50 mA至100 mA(随输出功率变化) 6 mm × 6 mm、40引脚LFCSP封装 只需极少的外部器件集成多频段多模式监控无Tx SAW或Rx级间SAW滤波器集成电源管理集成频率合成器,包括PLL环路滤波器集成PA偏置控制DAC/GPO 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADF4602是一款3G收发器IC,具有无与伦比的集成度和特性集合,非常适合提供蜂窝固定移动融合(FMC)服务的高性能3G毫微微蜂窝。只需少数几个外部器件,便能实现完整的多频段收发器。单个器件支持UMTS频段1至6和8至10。接收机基于直接变频架构,这种架构是高度集成的宽带CDMA (WCDMA)接收机的理想选择,可通过完全集成所有级间滤波来减少物料用量。前端含有三个高性能单端低噪声放大器(LNA),使该器件能支持三频段应用。单端输入结构可简...

  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...

  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...

  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 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...

  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 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。...

  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...

  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 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...

  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...

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