我国毫米波芯片研发成功，5G商用迈入新阶段

2020-06-16 16:08

5G商用正式开启一年以来，我国相关发展进程不断，收获喜讯一个接一个。在此前的周年会上，我们已经看到网络侧的5G基站建设已经达到20万个，周均新建在1万以上；同时终端侧的5G手机出货量和套餐用户也达到千万以上，5G应用正不断发力。

在基础上，近日我国再迎5G发展好消息！6月15日，中国工程院院士刘韵洁表示，南京网络通讯与安全紫金山实验室已经研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试，每通道成本由1000元降至20元，打破了国外的长期垄断。

据报道，芯片与天线阵列将力争在2022年左右规模商用于5G系统之上，届时我国5G毫米波商用将正式启动。也就是说，当前我国成功研制出的5G毫米波芯片，将在未来两年开启我国5G商用发展的新征程和新阶段。那么，究竟啥是5G毫米波芯片呢？

很多人可能只知道这是个好消息，但却并不清楚什么是5G毫米波芯片，也不知道其到底有啥用？其实，目前全球都在布局和竞争的5G，发展主要包括两种方案，其一是Sub－6G，其二便是毫米波方案。其中，我国主推前一种方案，而后者受到美国的青睐。

据了解，毫米波和Sub－6G的区别，主要在各自覆盖的频谱不同。Sub－6G是放在6GHz以下的电磁（EM）频谱上，主要在3GHz 和4 GHz频段；而毫米波方案则侧重于24—300GHz之间的频段。因此比较而言，毫米波的频谱资源比Sub－6G更丰富，优势也更多。

就比如，毫米波可用带宽更多，载波带宽更大，不仅提高了数据传输速度，还避免了低频段存在的拥堵。同时，波长较短的毫米波会产生较窄波束，从而为数据传输提供更高空间分辨能力和安全性，速度更快、数据更大、时延更小。此外元器件尺寸也轻小。

在5G之前，毫米波的研究应用一直都是在雷达和卫星业务之上，因此西方国家拥有明显优势，这是我国没有主推毫米波而是Sub－6G的一大原因。除此以外，毫米波一直以来存在的一些商用难题，也成为我国绕道而行的关键。

在众多优点之下，毫米波拥有一个致命的缺陷，那就是传输距离太短。谷歌曾对相同范围内、相同基站数量的5G覆盖做过测试，采用毫米波部署的5G网络覆盖率只有Sub－6下的五分之一，而且毫米波方案下需要建设更多的基站，成本也远远高于Sub－6。

正是基于传输距离带来的网络覆盖和建设成本等问题，导致毫米波难以在短期内实现商用化，即使是美国也只能搁置5G毫米波建设。不过，由于毫米波可以作为Sub－6的补充，两者搭配起来使用效果更佳，因此近些年韩、日、澳等国家都在积极部署。

时至今日，毫米波芯片可以说已经被视为高容量5G移动通讯的核心，其商用价值在部分领域同样不逊色于Sub－6。基于此，我国也是加入到毫米波建设和部署之中，而伴随着5G毫米波芯片的研制成功，相信未来我国也能实现在毫米波的追赶和5G市场的占领。

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