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英飞凌麦正奇:射频设备和测试解决方案将为5G网络建设提供助力

2020-07-31
作者:王洁
来源:电子技术应用

随着5G通信、物联网和自动驾驶等技术的发展和应用的逐步落地,射频与微波作为其中的关键技术也得到了快速的发展,应用呈爆发式增长的态势。为了全面系统地介绍射频微波领域的最新研究成果,展示射频微波领域的最新技术与产品,促进射频微波领域产学研用各界的交流,《电子技术应用》杂志、《信息技术与网络安全》杂志、ChinaAET网将于2020年7月~9月举办“射频微波主题宣传季”活动,全面介绍射频微波领域的学术研究成果、最新技术及产业动向、新产品及应用。

英飞凌在射频领域拥有十多年的经验和独特的技术,近日,英飞凌电源与传感系统事业部大中华区射频及传感器部门总监麦正奇先生接受《电子技术应用》专访,介绍了英飞凌在射频微波领域产品和应用情况,并对射频微波领域的机遇与挑战、应用趋势和市场发展进行了分析。


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英飞凌电源与传感系统事业部大中华区射频及传感器部门总监 麦正奇

(1) 请概括介绍,贵公司在射频微波领域主要侧重于哪些产品及应用领域?2020年贵公司在射频微波领域业绩表现如何?

麦正奇:英飞凌在射频领域积攒了十几年的丰富经验,为客户提供具有系统优势的射频解决方案,如高速数据、射频灵敏度、解决能耗及成本等。英飞凌射频分立器件为消费电子和新兴无线领域提供令人满意的系统性能,如:英飞凌的射频晶体管已被广泛应用在低频(频率上限为5 GHz)和中频(频率上限为14 GHz)应用。低噪放大器(LNA)产品系列适用于传统射频应用的器件(AM到VHF/UHF的产品)以及消费领域(如有线电视和调谐器)和新兴的无线应用工业领域。除了低噪放大器外,多种类型的RF开关和天线中心设备也为智能手机或其他电池供电系统等提供移动应用服务,延长移动设备的电池寿命。另外,英飞凌的射频功率器件不仅可以应用于蜂窝设施建设,也支持航空电子器件等雷达应用。

 

(2) 请谈一下您对射频微波领域市场情况及未来发展前景的分析?未来发展的驱动力是什么?哪些细分市场有望迅速增长?

麦正奇:微波提供了带宽和吞吐量是低于6GHz无法比拟的。再加上超低的延迟,这为工业制造业转型提供了重要的要素和渠道。

 

(3) 射频微波领域有哪些主要的技术及产品发展趋势?新材料、新工艺对该领域将产生怎样的影响?请介绍一下您对这方面未来发展的分析?

麦正奇:微波的主要技术是波束形成和大规模MIMO,这提供了更大的信号强度和覆盖范围。我们看到,大量的MIMO正朝着更多的发射和接收信道发展,以包括更多的终端设备连接和集成度更高的芯片。

 

(4) 毫米波技术及应用对射频微波领域提出了哪些挑战?该领域发展趋势?贵公司在该领域有哪些特有技术及解决方案?

麦正奇:当前5G网络不断演进,未来在这个5G应用领域,毫米波的应用场景将非常广泛和灵活,主要面向网络运营商数据通信密集的区域,例如大型体育场馆、机场、购物中心和商务中心,可以达到提高数据容量和峰值速率。另外一个应用是针对工厂需要的高数据速率与超低延迟连接。目前,我们正在研发5G毫米波频段的新一代芯片,使用了BiCMOS技术集成了功放(PA)、 低噪放(LNA)、相位控制和数字接口,来平衡射频的性能和集成。

 

(5) 在射频微波领域,中国本土厂商发展情况如何?在哪些领域有较大发展机会?

麦正奇:5G是“新基建”的主要支柱工程,未来几年,一系列的射频设备和测试解决方案为5G网络建设提供助力。另外像新兴的工业领域、消费电子,还有汽车也有较大的发展机会。

 

通信-终端

(6) 5G对通信终端的RF部分设计提出了哪些新的需求和挑战?

麦正奇:在天线部分,由于5G新频段、MIMO和载波攻击,天线数量增加,尺寸减小,影响天线效率和带宽,因此必须有一种补偿天线性能的解决方案。孔径调谐能够改善发射和接收性能。因此,孔径调谐装置现在通常与天线结合使用。根据天线各自的频带,实现一个或多个孔径调谐装置。

 

(7) 贵公司在该领域有哪些主要技术和解决方案?有哪些优势?

麦正奇:英飞凌的天线调谐开关具有良好的Ron和Coff,以及多种选择,使设计师能够从配件到性能要求进行选择。除了天线调谐元件,低噪放有优异噪声系数和足够的功率处理也将提高接收性能。

 

通信-基础设施

(8)新基建对射频微波领域带来了哪些新的机会?哪些品类产品将受益?

麦正奇:5G将部署在3.5GHz中频段和高频毫米波频段,意味着5G将带来了更高的带宽,5G运营商可以获得40MHz至100MHz的信道带宽。更高的带宽,则需要具有更高功率密度(小封装、高效率)和高输出阻抗的半导体器件来实现,以支持宽带的使用并减少无线设备的散热。而随着频谱向3.5GHz至毫米波的更高频段扩展,但这也带来了更高的路径损耗,而具有波束成形功能的大规模MIMO可增强信号强度并扩大信号的覆盖范围。这些品类的产品会在5G基站建设中发挥作用。

 

(9)5G基站的建设对射频微波领域提出了哪些新的技术挑战?

麦正奇:首先在5G毫米波移动通信系统中,由于电子电路板中损耗和干扰在频率较高的毫米波频段,因此在电路板设计上需要减少元件数量,以及使用高度集成的半导体器件。另外,伴随5G信号传输能量的提高,总的设备耗电也会远高于4G时代。因此5G设备电源管理的效率与功率密度也相对于4G时代有了更高的要求,氮化镓一类的新功率半导体器件的生产技术也会受到重视。5G的到来,在未来将会出现海量信息的爆发和高速传递,意味着基站中的射频与基频处理器功耗也随之增加,高可靠度的多相电源解决方案是新的行业趋势。

 

(10)贵公司在通信基础设施领域有哪些主要技术和解决方案?有哪些优势?

麦正奇:随着5G时代的来临,中国将迎来5G基站建设的高峰期,市场前景广阔。英飞凌拥有先进的半导体技术和优秀的工程师团队,将加快5G市场布局,助力中国5G基站建设。英飞凌正在开发具有大带宽(2.3GHz-2.7GHz, 3.3GHz-4.2GHz)、良好的功率等级和低噪声系数的产品,以满足系统开发商对于产品设计的需求,助力于设计出符合全球运营商要求的产品。在基频与射频设备中,英飞凌高集成度的单相电源与多相电源管理方案可以高效能提升能源密度和电信设备的可靠度。目前英飞凌正在开发下一代毫米波波束形成器,也正在开发6GHz以下的低噪声放大器,该产品计划在2021年上市。

 

 


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