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5G时代毫米波得到广泛应用的原因有哪些?-深圳捷豹电波

2022-11-22 15:52 作者:捷豹电波  | 我要投稿

由于过去毫米波缺乏市场实际需求,传播消耗大.覆盖范围小.毫米波没有广泛应用于元件成本高的问题。但在5G时代,毫米波被提及重要地位,归根结底,我们认为主要有以下几点:

1、中低频段频谱资源不足

在2G、3G、4G的发展过程中,各国政府和国际标准化组织为通信网络建设分配了易于建设和覆盖的频段资源。由于6GHz 以下频段在广域覆盖方面的优势,这部分频谱被大量使用,甚至还存在一些频谱冲突,大带宽频段资料匮乏。为了更好地建设5G网络通信,满足5G对大带宽频谱资源的需求,各大厂商把目光对准了毫米波频段。26.5~300GHz,带宽高达273.5GHz,还有很大的综合利用空间,大大填补了5G与频谱资源短缺相关的通信建设问题。

2、5G对大带宽高速率的需求

5G对数据传输速率的要求较4G大幅提高,需要大带宽作为支撑。通常而言,无线传输增加传输速率一般有两种方法,一种是增加频谱利用率,另一种是增加频带宽。如今,常用的中低频带非常拥挤,很难提高频谱利用率。根据毫米波技术增加频带宽更简单。过去,基于sub6GHz频段的4GLTE蜂窝系统的主要带宽为100MHz,数据速率不超过1Gbps。但在毫米波段,以28波段,GHz以频带为例,其可用频带带宽达到1GHz,而60GHz每个信道的可用信号带宽为2GHz。在频谱利用率不变的情况下,5G时代选择使用毫米波段,直接通过带宽翻倍也可以实现数据传输速率的翻倍。

3、毫米波传输方向性好,传输效率高

毫米波束窄除了具有带宽大、速率高的优点外,还具有方向性好,空间分辨率高,提高了传输效率。毫米波链接投射的非常窄的波束在相同天线尺寸下比微波波束窄得多。例如,12cm的天线,在9.4GHz波束宽度为18度,94度GHz总波速只有1.8度。这使得运营商可以在不影响对方的情况下安排多个单独的链接,提高了毫米波链接的可扩展性。因此,毫米波非常适合网络拓扑,如点对点网格、集中轮辐和环形拓扑。

4、毫米波通信安全可靠,传输质量高

首先,在安全方面,因为毫米波在空气中传播氧.水蒸气和降水的吸收衰减很大,毫米波通信传输距离短,增加了窃听和影响的难度;同时,毫米波的波束非常窄,副瓣低,这也降低了被截获的概率。在可靠性方面,尽管毫米波受氧.水蒸气和降水有很大的影响,但对降水有很大的影响.风沙.烟雾和等离子体的通过能力远强于大气激光和红外线,保证了毫米波通信的全天候通信能力。此外,从传输质量来看,由于目前毫米波频带的应用较少,毫米波通信的干扰源较少,电磁频谱清洁,提高了毫米波信道的稳定性和可靠性,可与光缆的传输质量相媲美。

5G毫米波能够实现很多4G无法提供的业务,扩大了5G的应用范围和发展空间。借助毫米波的优势,5G时代将有很多4G无法支撑的业务得以落地实现,比如VR/AR、高清视频、自动驾驶、短距离雷达探测、密集城区信息服务、工厂自动化控制、远程医疗等,大大拓展了5G的应用范围和发展空间。

捷豹电波核心团队,由拥有近三十年无线通信行业资深经验的博士带领,同时吸纳了众多行业高精尖人才。团队擅长毫米波芯片量测、天线开发、射频电路及模块设计等技术研发;目前持续与国内外大学进行深度研究合作,并与国际行业内知名企业合作设计毫米波模块、相关芯片与天线。团队成立以来,在国际学术期刊、国际研讨会等发表了多篇论文及演讲,成功申请了三十多项国内外专利。研发出多款60GHz毫米波天线及模组、毫米波远程设备等产品,在国内毫米波技术研究应用方面处于领先地位。


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