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一文帶你簡單了解5G毫米波-深圳捷豹電波

2022-11-30 11:49 作者:捷豹電波  | 我要投稿

根據(jù)3GPP38.101協(xié)議規(guī)定,5GNR兩段頻率:FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段工作頻段為450MHz——6GHz,也叫sub6GHz頻段;FR2頻段工作頻段為24.25GHz——52.6GHz,它通常被稱為毫米波(mmWave)。

為了實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率通信及傳感應用,下一代移動無線技術(shù)(5G)、射頻成像、甚至雷達將采用高微波和毫米波頻率。美國FCC和ITR已經(jīng)就數(shù)種高微波和毫米波頻段在上述領(lǐng)域中的應用展開了研究,在過去數(shù)年中,該領(lǐng)域的國際投資勢以迅猛的勢頭蓬勃發(fā)展。早期的5G系統(tǒng)很可能因高頻通信及傳感系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)所需的開發(fā)和技術(shù)尚未到位而采用6?GHz以下頻率。

毫米波的優(yōu)點:隨著連接到無線網(wǎng)絡設備的總數(shù)的增加,頻譜資源的稀缺性日益突出。至少現(xiàn)在,有限的帶寬只能在極窄的頻帶上共享,這極大地影響了客戶的感受。毫米波技術(shù)是解決這個問題的關(guān)鍵。

與提高頻譜利用率相比,增加頻帶寬的方法更簡單、更直接。在頻譜利用率不變的情況下,可用帶寬翻倍的數(shù)據(jù)傳輸速率也翻倍。根據(jù)通信原理,無線通信的主要信號帶寬約為載波頻率的5%,因此載波頻率越大,信號帶寬越大。

毫米波缺陷:

除了優(yōu)點,毫米波還有一個主要缺點,那就是不容易穿過建筑物或障礙物,可以被葉子和雨水吸收。這就是為什么5G網(wǎng)絡將使用小型基站來加強傳統(tǒng)的蜂窩塔。

最關(guān)鍵的限制之一是毫米波的傳播距離實在有限。物理定律告訴我們,在發(fā)射功率不變的情況下,波長越短,傳播距離越短。在很多場景下,這個限制會導致毫米波的傳播距離超不過10米。根據(jù)理想化的自由空間傳播損耗公式,傳播損耗L=92.4+20log(f)+20log(R),其中f是單位為GHz的頻率,R是單位為公里的距離,而L的單位是dB。一個70GHz的毫米波傳播10米遠之后,損耗就達到了89.3dB。而在非理想的傳播條件下,傳播損耗還要大得多。毫米波系統(tǒng)的開發(fā)者必須通過提高發(fā)射功率、提高天線增益、提高接收靈敏度等方法來補償這么大的傳播損耗。

一切都有兩面性。傳輸距離太小,有時會成為毫米波系統(tǒng)的優(yōu)勢。例如,它可以減少毫米波信號之間的影響。毫米波系統(tǒng)使用的高增益天線具有很強的方向性,進一步消除了影響。這種窄波束天線不僅提高了功率,而且增加了覆蓋范圍,增強了安全性,降低了信號被截取的概率。

捷豹電波核心團隊,由擁有近三十年無線通信行業(yè)資深經(jīng)驗的博士帶領(lǐng),同時吸納了眾多行業(yè)高精尖人才。團隊擅長毫米波芯片量測、天線開發(fā)、射頻電路及模塊設計等技術(shù)研發(fā);目前持續(xù)與國內(nèi)外大學進行深度研究合作,并與國際行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)合作設計毫米波模塊、相關(guān)芯片與天線。團隊成立以來,在國際學術(shù)期刊、國際研討會等發(fā)表了多篇論文及演講,成功申請了三十多項國內(nèi)外專利。研發(fā)出多款60GHz毫米波天線及模組、毫米波遠程設備等產(chǎn)品,在國內(nèi)毫米波技術(shù)研究應用方面處于領(lǐng)先地位。

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