目前,我国的5G部署主要为Sub-6GHz频段,伴随着5G渗透率的进一步提升以及应用场景的快速拓展,用户对于5G的需求慢慢的开始向着更加细分的领域拓展,未来将逐渐从Sub-6GHz低频转向低频和毫米波并重的模式。毫米波频段带宽资源丰富,可以极大提高通信速率,以此来实现5G的最优体验。作为5G毫米设备的核心部件—毫米波芯片,大都集成了天线,并使用先进的AiP封装技术,对频率、带宽、以及OTA(空口)等指标有很高的要求。

  5GNR 的频段总体上分为两个频率范围,FR1(Frequency Range1) 和 FR2(Frequency Range2) , FR1 的频率范围是410MHz 到7.125GHz, 现在大量部署的5G场景主要在这个频段。FR2的频率范围是24.25GHz 到52.6GHz,主要使用在在高速率,低时延的场景,比如:4K/8K超高清的视频和监控, 人员密集的交通枢纽/大型体育场馆,最后一公里的光纤回传,对数据传输速率要求很高的AR/VR,以及对时延要求很高的智能工厂,智能交通等。

  从5G毫米波部署的情况去看,目前美国,日本,韩国已经实现了商用,我国还没有正式部署,现处在试运行阶段,工信部在2017年7月批准了毫米波的试验频段,24.75GHz 到27.5GHz, 37GHz到42.5GHz,并且已经分几个阶段逐步推进毫米波的试验工作:

  2022年,北京冬奥会试运行,中国联通部署在北京越野滑雪中心的5G毫米波基站,成功的实现了4K/8K/VR ,以及多机位的超级直播,达到了超过4Gbps 的超高速下载速率。

  另外,我国在政策方面,也出台了多部毫米波有关政策:2022年8月工信部发文将分阶段出台5G毫米波频段使用规划,2023年1月工信部发布《关于微波通信系统频率使用规划调整及无线电管理有关事项的通知》,这些政策也将加速5G毫米波在我国的正式部署。

  带宽大,单载波带宽达到了400MHz,最大带宽在2GHz以上,这在某种程度上预示着5G毫米波数据传输速度更快,比如,通常是5GNR FR1的8倍,4G的40倍;

  时隙长度短, 最小时隙为0.125mS,时隙越短也就从另一方面代表着网络时延越小,所以5G毫米波的时延可以小于1mS,以此来实现5G对工业互联网,车辆网等高可靠低时延场景的需求。

  从5G毫米波芯片的结构来看,图2是毫米波芯片结构框图,最左边是基带芯片,它负责信号和协议的处理,基本功能是把传输的数据根据不同的网络制式,翻译成基带信号,基带芯片一般都有模拟IQ或者高速数字接口;中间是中频(IF)收发芯片,它的作用是把基带信号搬移到一个频率比较高的中频(IF)的频率,最右边的芯片是毫米波中频(IF)收发芯片,毫米波前端芯片以及天线整列,这些芯片通常合在一起的称为毫米波模组,采用AiP 封装技术,实现天线和射频元件的整合单一封装。目前慢慢的变多的5G毫米波器件,都采用AiP天线封装技术来减少系统的尺寸和成本,也提高射频(RF)性能。

  更高的频率,更大的带宽,5G 毫米波频率达到52.6GHz, 单载波带宽最大400MHz, 最大带宽在2G以上, 这对检测系统的频率和带宽提出了很高的要求。

  5G 毫米波的芯片是多样的,有基带芯片,中频芯片,毫米波中频芯片,毫米波前端芯片等,这些芯片接口种类多,尤其是毫米波端口多, 这就需要检测系统针对不一样的需求,有不同的测试资源进行覆盖,检测系统的毫米波端口也能够准确的通过芯片的端口数进行灵活的配置。

  采用AiP 封装的毫米波模组也对测试提出了更高的要求,它不同于传统的传导测试, OTA 空口测试通常射频链路的损耗更大,需要一些特殊的测试用例。

  V93000 全系列射频板卡满足5G毫米波芯片对频率和带宽的要求,以及不同结构芯片的测试需求

  爱德万测试提供了完整的OTA特性评估(characterization)和5G AiP模组量产测试的一站式解决方案

  爱德万测试提供了完整的OTA特性评估(characterization)和5G AiP模组量产测试的一站式解决方案,包含了具有毫米波功能的V93000检测系统,芯片测试板和测试插座设计、OTA测量天线和Handler集成,此外,爱德万测试也提供测试程序的开发和测试数据的相关性验证,并能对OTA测试单元的所有组件来优化,以最大限度地提高性能并最大限度地降低测试成本。

直面5G毫米波芯片的量产测试

建设周期:2024/07/07


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