3月6日消息（樂思）春節(jié)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(xiàn)實依據(jù)。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(wǎng)絡能力的釋放甚至6G的部署都至關重要。

當前，毫米波已經(jīng)成為全球運營商的布局焦點，芯片作為產業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，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(yè)鏈上的話語權，也將進一步打破“被制裁的困境”。

作為專業(yè)從事毫米波相控陣通信技術開發(fā)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(fā)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(yè)發(fā)展歷史看，在4G、5G 通信時代，以華為和中興為代表的行業(yè)領跑者，使我國移動通信技術實現(xiàn)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(fā)上邁向自主可控，并加快毫米波國產化芯片器件研發(fā)和產業(yè)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(jīng)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(yōu)勢，可以實現(xiàn)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(xiàn)超高速率的數(shù)據(jù)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(xiàn)有Sub-6G通信系統(tǒng)頻段是有限的，未來隨著高容量、高速率、低時延業(yè)務的發(fā)展，通信頻段必然向毫米波方向延伸。

當前，國內毫米波產業(yè)正迎來發(fā)展的新高潮。我國政府已經(jīng)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(fā)展，毫米波產業(yè)也將伴隨著新基建建設快速發(fā)展。同時，在工信部關于加快5G發(fā)展與加快5G發(fā)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(yè)鏈的發(fā)展。此外，毫米波在經(jīng)濟上將帶來巨大的經(jīng)濟效益。GSMA發(fā)布經(jīng)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(jīng)濟的效益。

國內毫米波產業(yè)雖然勢起，但未來發(fā)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(zhàn)，包括技術“弱點”以及器件產業(yè)國產化不足等眾多亟待推進解決的問題和技術挑戰(zhàn)。

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(jù)3GPP TR38.901中規(guī)定的0 GHz-100 GHz無線電波在城市區(qū)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(guī)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(fā)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(guī)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(jīng)出現(xiàn)，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(shù)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(guī)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(yè)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(shù)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(shù)不多的專注于毫米波相控陣通信設備研發(fā)與產業(yè)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(yè)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(shù)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(qū)域而移動，將更多網(wǎng)絡資源調度到人員密集的區(qū)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(yōu)勢。”李雷表示。

堅持自主可控 解決產業(yè)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(yè)鏈也在逐步實現(xiàn)自主可控。在2022中國聯(lián)通合作伙伴大會上發(fā)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(lián)通、紫金山實驗室聯(lián)合研發(fā)，是飛思通信自主設計開發(fā)的首款毫米波基站產品。

據(jù)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(wǎng)和獨立組網(wǎng)，靈活幀結構以及綠色節(jié)能方案等8大特性。可滿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(tǒng)已成功接入運營商核心網(wǎng)實現(xiàn)驗證，為后續(xù)產品化開發(fā)奠定了有力基礎。

業(yè)界首款自主研發(fā)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(lián)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(fā)，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(xiàn)成本大幅降低。

在此基礎上，飛思通信還聯(lián)合產業(yè)鏈優(yōu)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(wěn)定性和一致性瓶頸，自主開發(fā)5G毫米波AAU、基站系統(tǒng)，率先實現(xiàn)5G毫米波基站系統(tǒng)端到端業(yè)務打通，成為國內少數(shù)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(lián)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(tǒng)整體性能和成本的關鍵，飛思通信通過合作開發(fā)的方式實現(xiàn)了芯片國產化，在此基礎上實現(xiàn)成本、性能的大幅提升，達到國際先進水平。基于此款芯片，飛思通信也實現(xiàn)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(yè)鏈展開合作，持續(xù)推動國內5G毫米波技術的研發(fā)與應用，加快實現(xiàn)核心關鍵設備自主可控，助力加快建設網(wǎng)絡強國、制造強國。

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