5G 通信不仅改变了我们的生活，也促进了产业数字化转型，为工业、汽车、消费电子等行业提供了巨大的应用想象空间和市场机遇，如创造人与机器人和谐共存的环境、优质医疗、加快安全自动驾驶汽车等。

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● 打造未来智能工厂-55G 无线网络可以帮助工厂实现更高的可靠性，如缩短延迟时间和提高生产效率。在人与机器人共存的世界里，更强的连接可以改善人机交互，降低事故风险。

● 提供高质量的医疗服务-通用5G 在可穿戴生物传感器的帮助下，连接可以远程监测患者，检测生命体征，并将信息传输给基于云的诊断引擎。通过接收和分析信息，可以在异常信号发生时迅速采取行动挽救生命。

● 推动全自动驾驶汽车发展-5G 低延迟和高带宽可以实时综合分析和快速自动决策车辆外的信息，如交通流量模式、路上行人、其他车辆，甚至路况。因此，它可以减少汽车事故，提高交通效率。

● 以水质监测为例，提高自然资源产业信息化水平，利用5G 通信技术可以实时收集水信息，生成采样报告和测试报告，彻底改变传统水文测量、水质采样监测、环境执法巡逻等水生态环境监测监督模式。此外，5G 该技术还将有助于提高对洪水、地震、泥石流等灾害事故的监测感知能力。

解勇(ADI中国通信基础设施事业部战略市场经理)

随着5G 随着射频前端产品需求的不断增加，设备开发的技术挑战可以概括为体积小、功耗低、成本低。ADI 公司提倡通过系统级解决方案G 例如，我们可以基于减少或消除滤波器和其他无源元素的无线电架构耗问题的无线电架构，以获得优秀的综合性能解决方案。ADI 创建了一种新的通信架构，用软件定义无线电收发器，将复杂的信号链集成到芯片中。该架构可将无线电中每个通道的尺寸降低到1/10，功耗降低50%，可用于5G 在射频拉远单元中，系统需要更高性能。同时，ADI 一直致力于开发创新的高性能、低功耗的数字预失真（DPD）该算法集成在射频收发器产品中进行改进PA 降低整个系统的功耗和成本。另外，为了实现5G 节能降耗基站，ADI 最新的集成收发器产品还支持芯片待机模式、关闭模式等不同的节电模式。

因此，ADI 公司基于零中频架构的集成CMOS 无线电收发器产品带来高集成度Marvell代理同时显著提高了整个无线电系统的尺寸、重量和功耗。ADI 该公司还提供各种高性能的无线电前端信号链RF 设备系列、精密监控产品及高效电源管理电路。

另一方面，5G 基站端的无线解决方案基本上有尺寸、功耗、性能和成本维度。

对于Sub-6 GHz 的大规模MIMO 对宏基站而言，集成度和功耗要求较高，ADI 的ADRV9026/9 和ADRF5515A系列产品是行业领先的系统解决方案；对于小基站，ADRV9029 内置DPD 和CFR 功能可以完美解决功耗和成本的苛刻要求；上述毫米波相控天线阵MxFE，UDC 和BF 信号链设备可提供超大带宽、高集成度和高性能的混合相控阵列解决方案。

1 毫米波的新挑战

5G 生态系统采用毫米波、大规模、大规模的技术构建，具有更低的延迟和更快的连接MIMO 5.自适应波束成形等新技术G 实现比前几代技术更多数量设备的连接。这些应用带来了具有挑战性的新设备需求，要求测试和测量设备在更宽的频谱范围内具有两个关键性能(包括28 GHz 和39 GHz 毫米波)测量性能；过去无法超越的带宽（>1 GHz）测量信噪比较高。

一般来说，毫米波是指30-300 GHz 射频频段之间。高频毫米波的主要技术特点是宽频段，适用于各种宽频信号处理。天线尺寸小，波束窄，方向性好，空间分辨率高。但其缺点是容易受到大气衰减和吸收的影响，在空间传播中容易被阻挡和吸收，实际效果不能太远。

目前，毫米波在无线通信领域的应用主要考虑两种常见场景。一个是郊区，我们称之为固定无线接入，它可以通过空气向家庭或办公室提供非常宽的带宽信号。第二个场景被称为密集的城市，它可能不会覆盖大面积，但它可能会穿透建筑物上的玻璃，这是一个挑战。

随着毫米波解决方案性能和成本的不断优化，其商业发展潜力仍然很大。毫米波正在让5G 随着毫米波技术的优势，媒体行业将迎来更多的变化，网络直播和高清视频将带来革命性的体验。未来，随着技术的更新，毫米波可以提供10多个单点，因为设备小，易于部署，容量大 Gbit/s 速率能力为应用提供了很好的传输能力，将加速全息通信、沉浸式等更逼真的图像技术的产生VR 云游戏、网络机器人等业务。

全球毫米波5G 随着部署的加快，运营商面临着更大的压力，不仅要降低推广成本，还要扩大网络覆盖范围，使用更节能、更轻、更可靠的无线电产品。这就需要高度线性、紧凑、高效的宽带产品，允许多频段设计和重用，而不牺牲质量和性能。无论是GaAs、GaN、SiGe 还是CMOS 在5G 毫米波有其独特的优势和相关的应用机会。ADI 高集成度、高性能5G 毫米波前端芯片组包括两个单通道T1R) 上下变频器(UDC)ADMV1128 和ADMV1139和两个双极化16 通道波束成形（BF）器件ADMV4828 和ADMV4928，采用先进CMOS 工艺。与其他解决方案相比，波束成形器提供的功率效率和线性输出功率降低了毫米波相控阵设计的尺寸、重量、功率和成本。全频段上下变频器驱动电平高，不需要提供各种不同频段的型号，并结合驱动级，节省材料成本。

2 第三代半导体的价值

行业努力探索各种创新的半导体材料和工艺技术，以满足全频谱覆盖能力。硅锗（SiGe）工作电压相对较低(2) V 至3 V），但其集成优势非常有吸引力。GaAs 微波频率和5 V 至7 V 多年来，功率放大器广泛应用于工作电压。硅基LDMOS 技术工作电压为28 V，它在电信领域已经使用了很多年，但主要是4 GHz 以下频率起作用，因此在宽带应用中应用不广泛。而新兴GaN 技术工作电压为28 V 至50V，碳化硅等低损耗、高热传导基板，SiC），开启了一系列全新的可能应用。与微波相关的半导体技术，ADI 毫无疑问，选择 全面开花-无论是否全面开花GaN 还是GaAs 或者是SiGe 等半导体材料，ADI 推出相关技术和产品，如HMC994/998/907/797APM5E 系列GaAs 类的PA 产品最大的特点是可以从0开始 Hz 到30 GHz放大信号和带宽。ADI 利用GaN 技术生产高度差异化的射频和微波功率放大器ADI 产品可以达到更高的输出功率水平，提高效率，扩展频率带宽。HMC1099PM5E 和HMC8205 就是两个很好的例子。

3 展望6G

业界普遍将100 GHz 以上太赫兹频段视为6G 工作频段最有可能使用。与毫米波相比，太赫兹频段频率更高，通信容量更大，具有传输速率高、抗干扰能力强、通信探测一体化方便等特点，是电磁波谱中唯一需要开发的新频段，频谱资源丰富。在太赫兹频带大带宽特性的帮助下，足以支持6G 超高传输速率和超大传输容量的能力。另外，未来6G 通过将卫星通信集成到6，网络将是地面无线与卫星通信集成的天地一体化连接世界G 全球无缝覆盖移动通信。

ADI 射频微波产品提供广泛的行业能力和深厚的系统设计专业知识，包括面向DC 到100 GHz 完整的波束至比特产品系列。同时，ADI 高性能信号链产品在全球航空航天市场一直处于领先地位，在商用卫星中也起着至关重要的作用。相信随着6G 研究和推进，ADI 关键技术赋能者将继续在这一领域发挥作用。

(本文来源《IC2022年6月，代理杂志