毫米波器件制作成5G攔路虎,這個局怎么破
上海華湘
2024-08-28 15:56
1375次現在的通信網絡都在呼吁5G時代趕緊到來，各大運營商也在加快5G商用的布局。然而，5G為什么會如此受人歡迎呢，因為它比4G快，5G網絡，會實現比4G快十倍。其中的關鍵技術就要說到毫米波了。
毫米波，波長在毫米數量級的電磁波，其頻率大約在30GHz~300GHz之間。作為5G發展的主頻段，毫米波就目前產品技術而言，其在高集成度、低功耗器件方面的與國際差距較大；同時，國內毫米波器件在全球的市場占有率也相對較低，由此引發毫米波器件是否會成為國內5G發展短板的疑慮。對此，有謹慎樂觀者，也有擔憂者。
毫米波器件是否會成5G短板的憂慮
“國內毫米波器件還存在短板”，國家科技重大專項核高基咨詢專家組專家朱利宏直接指出。
作為2G、3G、4G在中國發展的見證者和親歷者，以朱利宏等為代表的一批專家學者談到5G發展時有個共識：毫米波是5G通信發展的主頻段。但是在一個毫米波的頻段中，每一個頻點的帶寬并不一定是完全一樣的，這就決定了在整個毫米波器件制作過程中，將來的產業化過程就要全覆蓋、全支撐。
朱利宏介紹，制作毫米波器件工藝非常復雜。“從產品的目前技術程度來看，應該說我們和國外的差距并不是特別大，特別是涉及到毫米波單片電路部分，國內有很多的特殊需求在牽引，所以前期的技術投入和能力投入還是有很好的基礎。但是另一方面，在技術程度上圍繞著集成前端，就是通信最需要的高集成度的低功耗的器件方面，在技術程度方面差距比較大”。
“差距最大的是市場占有率”，朱利宏強調說。
據了解，5G剛剛開始，各個用戶也開始使用了一些器件，但是國內毫米波器件的市場占有率相對來說比較低，特別是在射頻前端部分。
“5G的發展，需要跨界的融合，才能夠真正把一些特別是高頻段的5G的技術真正推向實用”，東南大學教授尤肖虎則從技術的角度闡述。具體到毫米波，尤肖虎指出，“5G時代，從一開始就要考慮和做器件的來進行協同，和做工藝的進行協同，比如說你沒這個工藝的支撐，甚至沒有辦法把毫米波的天線封裝在壁板上或者是芯片上，這是一項非常重要的工藝。如果沒有這個工藝的支撐，就沒有辦法做一個試驗系統和演示系統”。
以上通俗來講，那就是5G時代我們要把很多的東西集成到一起，要集成這些東西缺少不了我們做毫米波器件過程中的單獨的芯片，比如說儀像器、功放等等，這些是我們做好前端的高支撐的基礎。另一個方面要求更高的是終端。由于終端對體積、功耗的要求更高，如何把集成的模塊和高集成度的SOC這樣的微系統做好，這是毫米波器件中面臨的重要的挑戰。
毫米波器件產業化任重道遠
技術和市場的掣肘，是否會讓毫米波器件成為5G的短板？對此，作為整個5G產業鏈中非常微觀卻不可或缺的一環，毫米波元器件的生產商最有發言權。
“毫米波器件是否會成為5G的短板，從企業角度來講，我對這個問題持謹慎樂觀，但還是偏樂觀”，廈門三安集成電路有限公司副總經理林志東回答。樂觀來自上游的原材料生產，有能力有信心支持未來5G毫米波的產業化，可以提供一個高性價比的元器件。而謹慎則來自于原型技術有了之后如何根據需求進行高級程度的應用。
據了解，目前國內毫米波應用從工藝的角度已經實現突破，未來重點將是圍繞如何規模化和批量化、高良率的保證器件的性價比，這才是從業者更加關注的，也是毫米波器件實現產業化的關鍵。
