C114讯 3月6日消息（乐思）春节期间，《流浪地球2》在各大院线火热上映，票房接近40亿大关，可以说是达到了国产科幻电影的“天花板”。在这部电影中，编剧脑洞大开——“相控阵引爆月球”这一想法着实令人印象深刻。
电影中看似不切实际的想法往往都有现实依据。相控阵是通信领域中的一项重要技术，其除了能应用在军事领域，在日常生活中应用其实也很广泛。事实上，相控阵和另一个通信技术——毫米波息息相关，相控阵可有效延长毫米波传输距离，对于5G下半场网络能力的释放甚至6G的部署都至关重要。
当前，毫米波已经成为全球运营商的布局焦点，芯片作为产业链的核心环节，更是备受关注。更重要的是，中国在高端芯片领域受制于人,毫米波芯片更是被国外垄断。如果能够在低成本毫米波芯片上获得突破，这不仅会增加我国在5G产业链上的话语权，也将进一步打破“被制裁的困境”。
作为专业从事毫米波相控阵通信技术开发的设备厂商，飞思通信通过产学研合作，率先攻克了低成本毫米波芯片关键技术，并与合作伙伴发布了国内首款高国产化率毫米波室内分布式微基站。飞思通信负责人李雷在接受C114采访时指出，从我国通信产业发展历史看，在4G、5G 通信时代，以华为和中兴为代表的行业领跑者，使我国移动通信技术实现从望尘莫及、到同台竞技、再到技术领先的进步。但在毫米波领域，我国起步较晚，要想掌握住话语权，我们必须在毫米波研发上迈向自主可控，并加快毫米波国产化芯片器件研发和产业化进程。
科幻的尽头是通信 毫米波大有可为
不少堪称大作的科幻片多多少少都使用了“未来”的通信技术手段。在4G时代，就有电影拍出几十秒就可以下载一份10G大小的资料包，但这在5G时代，这已经算不上科幻，尤其是5G开始迈向毫米波之后。
相较于低频段，毫米波频段拥有丰富的频谱资源，在载波带宽上具有巨大优势，可以实现400MHz和800MHz的大带宽传输，通过不同运营商之间的共建共享，还可以支持超过800M的超大带宽，实现超高速率的数据传输。同时毫米波波长短，元器件尺寸较小，便于设备的集成和小型化。
李雷认为，现有Sub-6G通信系统频段是有限的，未来随着高容量、高速率、低时延业务的发展，通信频段必然向毫米波方向延伸。
当前，国内毫米波产业正迎来发展的新高潮。我国政府已经为毫米波分配了试验频段，各个运营商均启动了相关的试验。新基建政策颁布后，我国5G加速发展，毫米波产业也将伴随着新基建建设快速发展。同时，在工信部关于加快5G发展与加快5G发展的要求中明确提出了积极开展5G毫米波的测试验证工作，要加快推动产业链的发展。此外，毫米波在经济上将带来巨大的经济效益。GSMA发布经济预测报告显示，到2030年毫米波频段为中国带来1000亿美元以上的经济的效益。
国内毫米波产业虽然势起，但未来发展依然任重道远。在李雷看来，与5G低频段相比，毫米波技术的落地仍面临挑战，包括技术“弱点”以及器件产业国产化不足等众多亟待推进解决的问题和技术挑战。
最佳搭档 相控阵技术可延长毫米波传输距离
从技术角度来看，毫米波被外界诟病的主要原因之一是传播距离。根据3GPP TR38.901中规定的0 GHz-100 GHz无线电波在城市区域内直射路径的损耗模型可知，自由空间损耗与载波频率成正相关。目前3GPP中规定的毫米波段（FR2 频段），频率范围是24.25GHz-52.6GHz，与5G Sub6G低频段相比，传播路损一般大于十几dB，相同发送功率，毫米波理论通信覆盖距离也远小于5G低频设备。
李雷指出，大规模的相控阵便是解决毫米波无线传播距离受限的核心关键技术。相控阵技术不是一个新的技术，早在1984年就已经出现，主要应用于雷达领域，近几年开始在通信领域崭露头角。
“它的原理非常简单，相控阵天线集成了无数个小天线，类似于蜻蜓复眼，每个电线都可以通过调整相位调整波束指向，将能量集中在一个方向上，从而延长传播距离，以及对目标的精准覆盖，大规模相控阵阵列天线的最远传输距离可达万公里级。”
同时他也表示，相控阵技术之前没有普及应用的根本原因在于成本昂贵，只有一些特殊行业和装备才用得起。相控阵最贵的部件是前端芯片，一个相控阵产品有数千颗芯片，如果芯片很贵，整机的成本就不会低。
李雷表示，作为国内为数不多的专注于毫米波相控阵通信设备研发与产业化的公司，飞思通信主要工作是把相控阵技术做到大家用得起、用得好，同时克服量产瓶颈，把相控阵产业化推动起来。“当我们把芯片难题攻克后，整个部件有了一到两个数量级的下降，降幅是非常可观的。”
“5G毫米波是相控阵技术的重要应用方向，高频段5G毫米波的波束会跟随着目标区域而移动，将更多网络资源调度到人员密集的区域，这种情况下，使用有源相控阵技术通过波束赋形和波束扫描提高覆盖范围、频谱利用率，这是5G毫米波有源相控阵天线最大的优势。”李雷表示。
坚持自主可控 解决产业链“卡脖子”难题
在毫米波技术困境得到解决的同时，毫米波产业链也在逐步实现自主可控。在2022中国联通合作伙伴大会上发布了国内首款高国产化率毫米波室内分布式微基站。该基站由飞思通信与中国联通、紫金山实验室联合研发，是飞思通信自主设计开发的首款毫米波基站产品。
据悉，这款高国产化率室内分布式微基站包含了BBU、Hub、pRRU 3个部分，具备基带控制器及射频芯片自主可控、高低频融合组网和独立组网，灵活帧结构以及绿色节能方案等8大特性。可满足高密度大带宽热点场景部署需求，赋能XR/4K/8K等大带宽应用。该套微基站系统已成功接入运营商核心网实现验证，为后续产品化开发奠定了有力基础。
业界首款自主研发的国产5G毫米波相控阵芯片
面向5G毫米波通信关键核心技术，飞思通信联合东南大学率先基于硅基CMOS完成5G毫米波单极化、双极化相控阵芯片开发，性能指标位列国际领先水平，填补国内此类芯片空白，并实现成本大幅降低。
在此基础上，飞思通信还联合产业链优势单位完成了5G毫米波双极化相控阵天线阵面研制，突破低成本有源相控阵、大带宽削波、大带宽DPD等关键技术，合力攻克国产器件稳定性和一致性瓶颈，自主开发5G毫米波AAU、基站系统，率先实现5G毫米波基站系统端到端业务打通，成为国内少数具备全自主可控5G毫米波基站研制能力的厂商之一，与中国联通等主要运营商开展应用演示示范，产品性能及可靠性获得一致认可。
李雷坦言，相控阵芯片是决定相控阵系统整体性能和成本的关键，飞思通信通过合作开发的方式实现了芯片国产化，在此基础上实现成本、性能的大幅提升，达到国际先进水平。基于此款芯片，飞思通信也实现了相控阵设备全国产化，确保了设备的可控可靠。
“独行快,众行远”。李雷强调，飞思通信愿意携手全产业链展开合作，持续推动国内5G毫米波技术的研发与应用，加快实现核心关键设备自主可控，助力加快建设网络强国、制造强国。 
