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新用戶設備加速進入 毫米波市場穩定茁壯
更快速率更大容量

【作者: 王岫晨】   2021年07月08日 星期四

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根據一項商用裝置上的實測結果,5G毫米波(mmWave)連網速率相較僅於6GHz以下頻段運行的5G連網速率快16倍。這些實測結果,是基於Ookla Speedtest Intelligence提供的由美國使用者藉由商用裝置自發進行的測速數據。


與低頻的4G或5G頻段相比,5G毫米波利用超寬通道實現指數級提升的更快速率,並提供更大容量。5G毫米波在全球繼續保持強勁發展動能,美國和日本的所有主要電信營運商均已部署5G毫米波,歐洲和東南亞近期也開始發展5G毫米波的部署,而像是澳洲和拉丁美洲等國家及地區則將很快跟進。預計中國也將在明年年初為即將到來的北京冬季奧運會部署5G毫米波。


5G毫米波對大幅提升網路效能、推動各類環境下的多樣化連網體驗而言至關重要。無論使用者是在家使用5G固定無線接取,在火車站邊走邊串流電視節目,在辦公場所或學校使用企業級連網,還是身處人潮密集場所等類似的公共場合,5G毫米波這項先進技術都能提供超大頻寬支援。


打造友善系統整合介面

2021年是毫米波技術發展重要的一年。恩智浦半導體智慧天線解決方案產品經理Rick van Kemenade看到毫米波市場正穩定成長,越來越多新的地域和新的用戶設備正加速進入市場。在2021年,我們預期毫米波將繼續成長下去,而採用毫米波的5G用戶數量將繼續上升。此外,還可望看到網路的進一步創新,支持並擴大毫米波網路對室內位置的覆蓋。事實上,室內應用在過去,曾被認為是毫米波部署的主要挑戰之一。然而隨著技術進展,毫米波在室內應用(如企業專網,智慧工廠應用)已經逐漸站穩根基。


Rick van Kemenade認為,毫米波技術以高數據速率、低延遲無線通信的形式為最終用戶帶來許多好處。然而,一個根本的挑戰在於毫米波網路的覆蓋範圍,因為範圍更短,信號不能通過牆壁或窗戶。目前我們看到相關的智慧創新,包括small cells和室內無線電裝置,正在解決這個問題。隨著無線電裝置數量的增加,系統功耗將成為未來創新的重點領域,其目標是使毫米波網路既經濟實惠、環保、低功耗。


NXP將繼續專注於毫米波產品的發展藍圖上,其中包括基頻和RF解決方案,來作為毫米波基礎設施設備的關鍵構建基塊。其中重要的創新,將專注於解決方案的系統整合介面更友善、更節能。這將確保恩智浦的客戶能夠向市場提供更具有競爭力、綠色環保且具備高性價比的解決方案,同時保持最大的設計靈活性,並在系統級別解決方案上,開發出自己獨特的創新產品。


高頻測試解決方案


圖一 : 安立知2埠E-band向量網路分析儀(圖片來源:anritsu.com)
圖一 : 安立知2埠E-band向量網路分析儀(圖片來源:anritsu.com)

安立知的ShockLine系列擁有2埠的E-band VNA機種,這是透過安立知的VNA技術,整出兩個升頻的模組。安立知透過自身的技術,讓雙埠VNA可以直接擁有E-band功能,並可從原本支援的60~70GHZ,延伸到55~92GHZ,這也是目前市面上2埠到4埠VNA機型中,最經濟的量測解決方案。


特別是在60GHZ這個頻段,現在常用的高解析影像,就是使用60GHZ這個頻段。如果頻率再往上的話,就可以看到無線通訊應用的新趨勢,也就是點對點的微波系統,這將會從Ka-Band升頻到大概80GHZ附近的頻率。而這款E-BAND專用的VNA可以直接提供客戶量測該頻段設備的能力,這也是目前最容易達到該頻段的測試機種。


產品開發測試首選


圖二 : 羅德史瓦茲FSW85高階訊號及頻譜分析儀(圖片來源:rohde-schwarz.com)
圖二 : 羅德史瓦茲FSW85高階訊號及頻譜分析儀(圖片來源:rohde-schwarz.com)

R&S FSW85高階訊號及頻譜分析儀率先支援單次掃描頻率範圍由2Hz至85GHz,使用者即可於單機進行基頻與射頻的測試應用;由於 R&S FSW85 毋須額外搭配外部混頻器,因而大幅簡化了測試配置。此外,內置預選抑制了鏡像頻率與其他雜散發射(Spurious Emission)。


R&S FSW85透過選配升級500MHz的內部分析頻寬,提供雷達元件開發者各種分析選項,特別是車用與航太國防的應用上。當R&S FSW-B2000選配與 R&S RTO 數位示波器結合, 即可達到 2GHz的分析頻寬;研發人員即可進行5G下世代行動通訊訊號或複雜脈衝參數的寬頻訊號分析,以及雷達系統的訊號分析。


從容應對毫米波測試挑戰


圖三 : 是德科技N9042B是德UXA訊號分析儀(圖片來源:keysight.com)
圖三 : 是德科技N9042B是德UXA訊號分析儀(圖片來源:keysight.com)

無論是5G還是衛星通訊,為了滿足高質量服務的需求,利用毫米波頻段成為必然之選,提供更寬的頻寬,採用更加複雜的調製方式來滿足高速資料不斷增長的需求。Keysight N9042B UXA訊號分析儀為目前5G、衛星通訊測試提供了測試保證。 頻率的提升、頻寬的擴充套件,對於技術的創新也提出了新的挑戰。


更寬的頻寬會積聚更多的噪聲,而且高階調製方案對系統噪聲更加敏感。在毫米波頻段,訊號還會受到訊號傳播問題的困擾,包括路徑損耗增加、延遲擴充套件甚至阻塞等等。所有這些都會給毫米波寬頻訊號的生成和分析帶來更大的壓力。是德科技N9042B UXA訊號分析儀,旨在助力使用者從容應對毫米波的測試挑戰,從5G NR到寬頻衛星通訊。


VNA提供精準RF效能


圖四 : NI PXIe-5632向量網路分析器(VNA)(圖片來源:ni.com)
圖四 : NI PXIe-5632向量網路分析器(VNA)(圖片來源:ni.com)

NI針對精巧的模組化PXI平台提供了向量網路分析儀(VNA)功能,可提供極為精準的RF效能。其具備了300kHz~8.5GHz的頻率範圍、10Hz到500kHz的IF頻寬、超過110dB的動態範圍、-30到+15dBm的來源功率範圍、雙源架構具備獨立頻率與功率調整功能等。


**刊頭圖(source:pupuweb.com)


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