目前汽車(chē)領(lǐng)域的毫米波雷達(dá)主要基于FMCW技術(shù),即發(fā)射出調(diào)頻毫米波信號(hào),并根據(jù)始發(fā)毫米波之間的頻率差來(lái)確定目標(biāo)的位置以及相對(duì)速度。FMCW雷達(dá)關(guān)注的指標(biāo)主要是目標(biāo)區(qū)分度和測(cè)量分辨率,其中目標(biāo)區(qū)分度指的是雷達(dá)能分辨的兩個(gè)物體之間的小距離(如果兩個(gè)物體之間的距離小于該小距離則會(huì)被雷達(dá)認(rèn)為是一個(gè)物體),而測(cè)量分辨率則是距離的測(cè)量精確度。我們看到的毫米波雷達(dá)的個(gè)趨勢(shì)就是從24GHz頻段演進(jìn)到77GHz頻段。根據(jù)美國(guó)FCC和歐洲ESTI的規(guī)劃,24GHz的寬頻段(21.65-26.65GHz)將在2022年過(guò)期,在之后汽車(chē)在24GHz能用的剩下24.05-24.25GHz范圍的窄帶頻譜。目前磁浮列車(chē)采用的無(wú)線方式有三種,它們是38G毫米波、泄漏同軸電纜、無(wú)線感應(yīng)技術(shù)。鄭州79G毫米波組件
如果基站覆蓋不夠完善,分分鐘會(huì)出現(xiàn)“胖砸!。。。你擋住我的5G信號(hào)啦”的情況。想要5G毫米波體驗(yàn)好,必須建很多基站——幾乎每個(gè)角落都需要!然而這么一個(gè)信號(hào)“戰(zhàn)五渣”5G毫米波,卻被行業(yè)寄予厚望。根據(jù)GSMA今年3月發(fā)布的《5G毫米波在中國(guó)的機(jī)遇》白皮書(shū)提到,預(yù)計(jì)到2034年,在中國(guó)使用毫米波頻段將產(chǎn)生約1040億美元的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這1040億美元的效益,將來(lái)自于制造業(yè)、公用事業(yè)、專(zhuān)業(yè)服務(wù)和金融服務(wù)、信息通信技術(shù)和貿(mào)易等多個(gè)領(lǐng)域。79G毫米波模組激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)完成環(huán)境的檢測(cè)。
為滿(mǎn)足差異化的行業(yè)需求,特別是對(duì)上行有明確需求的監(jiān)控、采播、醫(yī)療等視頻回傳業(yè)務(wù),同時(shí)提高毫米波在上行方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),增加毫米波在部署中的靈活性,5G微信公眾平臺(tái)了解到,在26GHz頻段5G毫米波系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)討論中,中國(guó)聯(lián)通提出基于上行增強(qiáng)的毫米波幀結(jié)構(gòu)配比方案,用以滿(mǎn)足未來(lái)更加豐富的上行業(yè)務(wù)需求。已經(jīng)得到定義的3種幀結(jié)構(gòu)均為0.625ms周期,對(duì)應(yīng)120kHz子載波帶寬。3種幀結(jié)構(gòu)在總體容量上無(wú)較大差異,不同幀結(jié)構(gòu)上下行容量分配有差異——典型幀結(jié)構(gòu)DDDSU(下行為主)的下行與上行比例為3.24;大上行DSUUU幀結(jié)構(gòu)(上行為主,適用于行業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的大上行)下行與上行比例為0.31;DDSUU幀結(jié)構(gòu)(上下行吞吐量比較均衡)下行與上行比例為0.79。
未來(lái)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)將采用Sub-6GHz頻段+毫米波頻段相結(jié)合的混合組網(wǎng)方式,Sub-6GHz頻段5G系統(tǒng)用于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),對(duì)幀結(jié)構(gòu)的要求相對(duì)穩(wěn)定;而26GHz頻段5G毫米波系統(tǒng)主要用于滿(mǎn)足行業(yè)應(yīng)用,需要幀結(jié)構(gòu)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求與業(yè)務(wù)需求進(jìn)行靈活調(diào)配——在彈性網(wǎng)絡(luò)中,可以根據(jù)覆蓋區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間的業(yè)務(wù)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)調(diào)整,也可以根據(jù)5G行業(yè)應(yīng)用的突發(fā)性進(jìn)行上下行幀結(jié)構(gòu)快速調(diào)整,滿(mǎn)足5G行業(yè)應(yīng)用需求,并有效面對(duì)演唱會(huì)等對(duì)上行帶寬需求明顯的公網(wǎng)場(chǎng)景需求。根據(jù)中國(guó)IMT-2020(5G)推進(jìn)組的5G毫米波測(cè)試計(jì)劃,2021年將推動(dòng)毫米波大上行幀結(jié)構(gòu),支持差異化應(yīng)用場(chǎng)景。像APEX這樣用于觀測(cè)毫米波和亞毫米波段的望遠(yuǎn)鏡,是用于探測(cè)這些分子信號(hào)的理想工具。
為什么自動(dòng)駕駛需要毫米波雷達(dá)?眾所周知,自動(dòng)駕駛中與常規(guī)汽車(chē)中傳感器比較大的不同是加入了LiDAR和攝像頭,LiDAR采用激光測(cè)距技術(shù)可以獲得汽車(chē)周?chē)臻g的三維點(diǎn)云,實(shí)現(xiàn)環(huán)境建模;而攝像頭則幫助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的語(yǔ)義化分割和理解。舉例來(lái)說(shuō),LiDAR可以檢測(cè)到前方若干米處有一個(gè)標(biāo)牌,而攝像頭則可以幫助理解標(biāo)牌上的內(nèi)容,是限速標(biāo)志還是和駕駛無(wú)關(guān)的廣告等。因此,在雨天、霧天等場(chǎng)合,LiDAR和攝像頭幾乎就無(wú)法工作了,這時(shí)候?yàn)榱四茏詣?dòng)駕駛必須依靠毫米波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)與LiDAR比較大不同的地方就是毫米波波段的電磁波不會(huì)受到雨、霧、灰塵等常見(jiàn)的環(huán)境因素影響,在這些場(chǎng)景下都能順利工作,因此毫米波雷達(dá)可以說(shuō)是自動(dòng)駕駛穩(wěn)定工作的重要保障。毫米波脈沖頻率步進(jìn)雷達(dá)是一種寬帶高距離分辨率雷達(dá)。79G毫米波模組
平行耦合微帶線濾波器被使用在微波及毫米波系統(tǒng)。鄭州79G毫米波組件
以功率放大器為例,目前主流的功率放大器制造材料為砷化鎵,但在毫米波頻段,氮化鎵及InP的制造工藝在性能指標(biāo)上均要強(qiáng)于砷化鎵。下表所示為從低頻到毫米波段主要的射頻前端器件制造工藝上的發(fā)展方向。另外,毫米波頻段大帶寬的特點(diǎn)對(duì)射頻前端器件的提出了更高的要求,未來(lái)毫米波終端的射頻前端器件將可能需支持1GHz以上的連續(xù)帶寬。雖然氮化鎵被認(rèn)為是未來(lái)毫米波終端射頻的主流制造工藝,但由于成本、產(chǎn)能等因素,基于氮化鎵工藝的高性能射頻前端器件多用于和基站等特殊場(chǎng)景。毫米波射頻前端技術(shù)的發(fā)展將會(huì)成為毫米波終端實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,預(yù)計(jì)到2020年之后,毫米波移動(dòng)終端射頻器件的技術(shù)和成本才可能達(dá)到大規(guī)模商用的要求。鄭州79G毫米波組件
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