C114訊 3月6日消息（樂思）春節期間，《流浪地球2》在各大院線火熱上映，票房接近40億大關，可以說是達到了國產科幻電影的“天花板”。在這部電影中，編劇腦洞大開——“相控陣引爆月球”這一想法著實令人印象深刻。
電影中看似不切實際的想法往往都有現實依據。相控陣是通信領域中的一項重要技術，其除了能應用在軍事領域，在日常生活中應用其實也很廣泛。事實上，相控陣和另一個通信技術——毫米波息息相關，相控陣可有效延長毫米波傳輸距離，對于5G下半場網絡能力的釋放甚至6G的部署都至關重要。
當前，毫米波已經成為全球運營商的布局焦點，芯片作為產業鏈的核心環節，更是備受關注。更重要的是，中國在高端芯片領域受制于人,毫米波芯片更是被國外壟斷。如果能夠在低成本毫米波芯片上獲得突破，這不僅會增加我國在5G產業鏈上的話語權，也將進一步打破“被制裁的困境”。
作為專業從事毫米波相控陣通信技術開發的設備廠商，飛思通信通過產學研合作，率先攻克了低成本毫米波芯片關鍵技術，并與合作伙伴發布了國內首款高國產化率毫米波室內分布式微基站。飛思通信負責人李雷在接受C114采訪時指出，從我國通信產業發展歷史看，在4G、5G 通信時代，以華為和中興為代表的行業領跑者，使我國移動通信技術實現從望塵莫及、到同臺競技、再到技術領先的進步。但在毫米波領域，我國起步較晚，要想掌握住話語權，我們必須在毫米波研發上邁向自主可控，并加快毫米波國產化芯片器件研發和產業化進程。
科幻的盡頭是通信 毫米波大有可為
不少堪稱大作的科幻片多多少少都使用了“未來”的通信技術手段。在4G時代，就有電影拍出幾十秒就可以下載一份10G大小的資料包，但這在5G時代，這已經算不上科幻，尤其是5G開始邁向毫米波之后。
相較于低頻段，毫米波頻段擁有豐富的頻譜資源，在載波帶寬上具有巨大優勢，可以實現400MHz和800MHz的大帶寬傳輸，通過不同運營商之間的共建共享，還可以支持超過800M的超大帶寬，實現超高速率的數據傳輸。同時毫米波波長短，元器件尺寸較小，便于設備的集成和小型化。
李雷認為，現有Sub-6G通信系統頻段是有限的，未來隨著高容量、高速率、低時延業務的發展，通信頻段必然向毫米波方向延伸。
當前，國內毫米波產業正迎來發展的新高潮。我國政府已經為毫米波分配了試驗頻段，各個運營商均啟動了相關的試驗。新基建政策頒布后，我國5G加速發展，毫米波產業也將伴隨著新基建建設快速發展。同時，在工信部關于加快5G發展與加快5G發展的要求中明確提出了積極開展5G毫米波的測試驗證工作，要加快推動產業鏈的發展。此外，毫米波在經濟上將帶來巨大的經濟效益。GSMA發布經濟預測報告顯示，到2030年毫米波頻段為中國帶來1000億美元以上的經濟的效益。
國內毫米波產業雖然勢起，但未來發展依然任重道遠。在李雷看來，與5G低頻段相比，毫米波技術的落地仍面臨挑戰，包括技術“弱點”以及器件產業國產化不足等眾多亟待推進解決的問題和技術挑戰。
最佳搭檔 相控陣技術可延長毫米波傳輸距離
從技術角度來看，毫米波被外界詬病的主要原因之一是傳播距離。根據3GPP TR38.901中規定的0 GHz-100 GHz無線電波在城市區域內直射路徑的損耗模型可知，自由空間損耗與載波頻率成正相關。目前3GPP中規定的毫米波段（FR2 頻段），頻率范圍是24.25GHz-52.6GHz，與5G Sub6G低頻段相比，傳播路損一般大于十幾dB，相同發送功率，毫米波理論通信覆蓋距離也遠小于5G低頻設備。
李雷指出，大規模的相控陣便是解決毫米波無線傳播距離受限的核心關鍵技術。相控陣技術不是一個新的技術，早在1984年就已經出現，主要應用于雷達領域，近幾年開始在通信領域嶄露頭角。
“它的原理非常簡單，相控陣天線集成了無數個小天線，類似于蜻蜓復眼，每個電線都可以通過調整相位調整波束指向，將能量集中在一個方向上，從而延長傳播距離，以及對目標的精準覆蓋，大規模相控陣陣列天線的最遠傳輸距離可達萬公里級。”
同時他也表示，相控陣技術之前沒有普及應用的根本原因在于成本昂貴，只有一些特殊行業和裝備才用得起。相控陣最貴的部件是前端芯片，一個相控陣產品有數千顆芯片，如果芯片很貴，整機的成本就不會低。
李雷表示，作為國內為數不多的專注于毫米波相控陣通信設備研發與產業化的公司，飛思通信主要工作是把相控陣技術做到大家用得起、用得好，同時克服量產瓶頸，把相控陣產業化推動起來。“當我們把芯片難題攻克后，整個部件有了一到兩個數量級的下降，降幅是非�？捎^的。”
“5G毫米波是相控陣技術的重要應用方向，高頻段5G毫米波的波束會跟隨著目標區域而移動，將更多網絡資源調度到人員密集的區域，這種情況下，使用有源相控陣技術通過波束賦形和波束掃描提高覆蓋范圍、頻譜利用率，這是5G毫米波有源相控陣天線最大的優勢。”李雷表示。
堅持自主可控 解決產業鏈“卡脖子”難題
在毫米波技術困境得到解決的同時，毫米波產業鏈也在逐步實現自主可控。在2022中國聯通合作伙伴大會上發布了國內首款高國產化率毫米波室內分布式微基站。該基站由飛思通信與中國聯通、紫金山實驗室聯合研發，是飛思通信自主設計開發的首款毫米波基站產品。
據悉，這款高國產化率室內分布式微基站包含了BBU、Hub、pRRU 3個部分，具備基帶控制器及射頻芯片自主可控、高低頻融合組網和獨立組網，靈活幀結構以及綠色節能方案等8大特性�？蓾M足高密度大帶寬熱點場景部署需求，賦能XR/4K/8K等大帶寬應用。該套微基站系統已成功接入運營商核心網實現驗證，為后續產品化開發奠定了有力基礎。
業界首款自主研發的國產5G毫米波相控陣芯片
面向5G毫米波通信關鍵核心技術，飛思通信聯合東南大學率先基于硅基CMOS完成5G毫米波單極化、雙極化相控陣芯片開發，性能指標位列國際領先水平，填補國內此類芯片空白，并實現成本大幅降低。
在此基礎上，飛思通信還聯合產業鏈優勢單位完成了5G毫米波雙極化相控陣天線陣面研制，突破低成本有源相控陣、大帶寬削波、大帶寬DPD等關鍵技術，合力攻克國產器件穩定性和一致性瓶頸，自主開發5G毫米波AAU、基站系統，率先實現5G毫米波基站系統端到端業務打通，成為國內少數具備全自主可控5G毫米波基站研制能力的廠商之一，與中國聯通等主要運營商開展應用演示示范，產品性能及可靠性獲得一致認可。
李雷坦言，相控陣芯片是決定相控陣系統整體性能和成本的關鍵，飛思通信通過合作開發的方式實現了芯片國產化，在此基礎上實現成本、性能的大幅提升，達到國際先進水平�；诖丝钚酒�，飛思通信也實現了相控陣設備全國產化，確保了設備的可控可靠。
“獨行快,眾行遠”。李雷強調，飛思通信愿意攜手全產業鏈展開合作，持續推動國內5G毫米波技術的研發與應用，加快實現核心關鍵設備自主可控，助力加快建設網絡強國、制造強國。 
