5G卓越通信背后的低调功臣-射频芯片

5G卓越通信背后的低调功臣-射频芯片

2020-05-14 08:17:46 5G 稿源:
好消息!中国的芯片技术崛起,国产5G芯片已投入了量产
高通始料不及,又一芯片巨头崛起,5G市场或将再次洗牌

5G卓越通信背后的低调功臣-射频芯片

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  • 如果一台手机想要打电话,必须要有的两个器件就是基带与射频子系统(RFIC+射频前端)

5G卓越通信背后的低调功臣-射频芯片

射频芯片到底是什么呢?

  • 射频信号(Radio Frequency)是一种高频交流变化的电磁波,其频率范围是300kHz-300GHz。

  • 射频芯片的主要作用:一是能够将无线通信基带信号转换成具有一定波形的无线电射频信号,并通过天线谐振电路发送出去,二是接收带有信息的电磁波信号。

  • 射频芯片的架构包括接收通道和发射通道两部分,其中包括功率放大器、低噪声放大器和天线开关等单元,这些器件相互配合连接,才能实现“信号的旅行”。

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  1. 话筒收到语音后,转化为模拟信号,再由基带生产数字信号,这时候的信号是原始的未调制信号,还不能发送

  2. 经过数字基带编码调制后,原始信号变成真正的基带数字信号,这个信号能够传送到射频芯片

  3. 但是达到射频芯片的基带信号还不能起飞,因为基带信号频率较低,波长较长。理论上来说,当天线的长度为无线电信号波长的1/4时,信号的发射和接收转换效率最高,如果不把信号调制到高频,天线就需要做的很长

  4. 拿在手里、装在口袋里的手机当然不能装一个“巨型天线”,这就需要射频芯片将基带信号调制到高频

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  1. 调制也不能把信号随意装到某个频率的载波信号上,空间中的频谱资源都是有限的,每个通道都严格划分给固定用途。高频要比低频传送成本低、效率高,利用高频的不同载波,可以实现多路通信

  2. 调制后的射频信号功率较小,为了传播的更远,需要经过功率放大器放大

  3. 变强的射频信号通过滤波器和天线开关后,就可以飞向远方了

  4. 空气中传播的射频信号会到达附近的基站,如果你交了电话费,来自家人朋友的信号就会经由运营商核心网的配对,找到准确的路线,在另一根天线上着陆,最终到达你的手机天线上

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  1. 信号到达你的手机上后,按照发出时相反的过程:滤波器-低噪声放大器-解调-基带解码,最终将信号传递到喇叭上,让你听到远方的问候


至此,在射频芯片的帮助下,完成了一次信息的无线传输。

5G通信技术来临,基带和射频面临着更难的技术挑战。5G的本质是多天线(MIMO)、多通道,通过并行处理实现更大的数据吞吐量,这需要射频支持的频段更多,制式更多,组合更多。

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射频是通信设备里最难研发的环节之一

但我们依然要负重前行

通往辉煌的道路上

需要“无名英雄”

需要低调的射频芯片

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