マイクロ波技術 - 5 Gミリ波回路基板通信技術の研究

5 Gミリ波通信 通常、周波数帯が30～300 GHzであり、対応する波長が1～10 mmである電磁波を指す. その動作周波数はマイクロ波と遠赤外線の間にある, そして、それは2種類のスペクトルの特徴を持っています. 24 GHz以上の周波数帯もミリ波の範囲として定義される. ミリ波は広帯域の特性を持つ, 狭梁, 小透過干渉, 良い保安, 小マルチパス効果, 高分解能, 小型デバイスサイズ, 簡単な統合, etc., したがって、それは5 Gのモバイル通信の広いアプリケーションの見通しを持って, 物事のインターネット, レーダー, 衛星通信, など. 現在, 主に周波数帯は28〜30 GHzである, 38 GHz, 45 GHz, 57 - 71 GHz, 71 - 76 GHz, 81 - 86 GHz, 100 GHz, など.

アプリケーションシナリオ

5 Gミリ波通信アプリケーションは、ミリ波導波管通信、地上通信および衛星通信、軍事通信、および無線地上通信および衛星通信を含む。5 G通信に関連した。3 gpptr 38の定義に従って。- 913，高周波数帯応用に関連したいくつかのシナリオは屋内ホットスポット，高密度都市域，マクロカバレッジ，高速鉄道アクセスと再送，地上への衛星延長である。

2キーテクノロジー

ミリ波RF通信の主な技術的課題, ミリ波アンテナ, 超広帯域低複雑性信号処理, ネットワークアーキテクチャと空港の空間チャネルモデルと最適化, と空港との組み合わせ 高周波PCB バンド.

3システムアーキテクチャ

ベースバンドモジュールIFモジュールとMMWモジュールユニットから成る5 G MMW基地局のハードウェア

ベースバンドモジュール：5 Gベースバンド処理を達成するために, ディジタル領域ビーム形成, 基地局送信等, Cuによって, 杜, とRuデジタルロジック一緒に達成する, in circuit design usually use CPU+DSP+FPGA architecture, または専用のSoCチップベースバンド処理を使用する, IPスイッチングチップも必要, 伝送インタフェースと他の回路. モジュールとミリ波モジュール：Ru単位にあるなら, includes the digital front end (DFE), アナログ/デジタル変換回路, ミリ波ミキサ, アナログ領域ビーム形成とアンテナアレイ, ベースバンド処理とDFE機能のためにFPGAまたはSoCチップを含むこと, クロックシステム, デジタル・アナログ変換, DAC,ミリ波回路基板 アンテナアレー, etc.

5 Gミリ波通信

（4）通信周波数帯域は、ミリ波方向に伸長しなければならない

4.1高容量、高レート、低遅延サービスの開発に伴い、通信周波数帯域は必然的にミリ波方向に延びる

4.2 G移動通信の基本的なアーキテクチャは、低周波数帯域とミリ波帯を結合する通信モードを採用する

4.の主なアプリケーションシナリオ 5 Gミリ波通信 ホットスポット交通問題を解決するには, ミリ波基地局の体積は小さい, 便利な隠密インストール；光ファイバアクセスが困難である、またはコストが高い領域に適している, CPEターミナルを壁または窓の近くに設置する. ミリ波, メック, 人工知能, 公園のネットワーク方式に適していますスマート工場のようなスマート制御アプリケーション, スマートパーク, とスマートドックが構築されます.

市場規模

5 Gの建設が進むにつれて、サブ6 GHzの無線インフラストラクチャは、既存の4 G LTEネットワークと将来のミル波（MMW）の5 Gの実装の間の帯域幅のギャップを埋めるために展開されるようになり、5 G MMWは、高値のホットスポットのカバレッジソリューションとして配置され、サブ6 GHz 5ワイドカバレッジネットワークを補完する。2018年の38000から2024年の140万人までの展開の数は、24 - 27 GHzと27.5 - 29.5 GHzのバンドで主要なアプリケーションで増加すると予想されます。

高周波（RF）市場

次の4 - 5年で, 基地局建設市場は爆発的成長を見る, 4 Gに比べて, 高周波デバイス市場, 複数の入力多重出力技術を使用して, ミリ波 will also be about 8 times the market growth; The total market is expected to grow at a cagR of approximately 13% from a trough of $1.48 billion in 2018 to a peak of $3.2024年の160億企業構成上, 5 G M‐MIMOマクロステーションとの組合せ寄与 ミリ波 50 %以上.

6 Gミリ波の商業化における進歩とボトルネック

現在, 米国, 日本, 韓国, そして、他の国は、5 Gのミリ波スペクトル分割を完了して、商業展開を始めました, そして、関連する産業チェーンも、予備的な成熟に達しました. しかし, アメリカと比べて, 日本, 韓国, その他の国, 中国市場における5 G MMWの商業化プロセスは比較的遅れている. 24ですが.75 - 27.5 GHzと37 - 42.5 GHzのMMW実験バンドのために、5 GHzのバンドは、2017年7月に承認されました, MMWの特定の商業タイムラインが正式にリリースされていません. 明確なトップレベルの商業的な時間計画の不足と産業のチェーンの低い成熟も、産業発展を制限します. The r&d and manufacturing of components in upstream of the DOMESTIC 5 Gミリ波通信 industry chain are still in the pilot stage of R&D. 技術的な実現によって制限されます, 製造費, インフラ構築スケジュール, それはまだ商業的な大量生産に達していない.