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iphone12支持的毫米波技术是什么?-国际电子游戏

作者:habao 来源: 日期:2020-11-3 15:06:23 人气: 标签:

  日前,苹果公司正式发布了旗下2020年全新的智能手机产品系列——iphone 12系列。iphone12系列手机均支持之外,还一个功能就是5g毫米波。其最高下载速率高达3.5gbps,峰值可以达到4gbps,上行速度也达到了200mbps,这个速率没有5g毫米波是不可能的,sub-6ghz频段下载通常在2.3gbps以内。但是国行版不支持5g毫米波,国内的两个网络型号中没有5g mmwave频段(n260/n261)。

  ■sub-6ghz和毫米波的区别是什么  sub-6ghz和毫米波是5g网络的两个频段代号,3gpp是全球最大的专利组织之一,现在全球部署的5g网络都是3gpp框架内的5g,5g的无线g无线gnr的工作频率,其中分成了两大部分,分别是fr1和fr2。

  fr1和fr2的定义(3gpp 38.101) fr1定义的是450mhz-6000mhz,也就是我们常说的sub-6ghz。 fr2定义的是24250mhz-52600mhz,由于fr2覆盖波段之中多数小于10毫米波长,这部分频段也因此被称为“毫米波(mmwave)”。 全球5g网络频段主要分为 sub-6ghz 和毫米波两大范围,目前我国主要采用的就是sub-6ghz ,该频段的特点是:信号穿透力强,但数据传输速度要慢于毫米波。具体来讲,支持sub-6ghz的芯片最高下行速率为4.7gbps,而支持毫米波的芯片下行速率可以达到7.35gbps,理论上甚至能实现10gbps的高速传输。

  而美国主要采用的是毫米波频段,其特点是传输速度快,但穿透力很差。那究竟有多差呢?毫米波是波长约在1毫米~10毫米之间的电磁波,我们从物理课中可以得知,电磁波频率越高,波长越短,其穿透力越差。 对此,有国外数码博主针对美国t-mobile和其它运营商的5g信号进行过测试,其中t-mobile覆盖sub-6ghz和毫米波频段,其他运营商则主要采用毫米波频段。

  毫米波的穿透能力较差 容易受影响结果显示,采用毫米波技术的5g手机几乎可以被任何东西挡住信号,电话亭、玻璃、树木和雨水等等,只要基站和手机之间有遮挡,5g网络就可能回落到4g状态。对比之下,采用sub-6ghz和毫米波同时覆盖的运营商信号表现则更好。 总而言之,sub-6ghz和毫米波代表了5g无线频率的两个大范围。当前,中国的5g建设是以sub-6ghz为主导,而美国是则以毫米波为主导,这也是目前全球5g发展的两个方向。■5g毫米波有什么优劣势? 我们先说说毫米波的劣势。 为什么目前国内运营商以sub-6ghz作为5g网络的主力? 原因很简单,因为5g毫米波存在一个硬伤——信号。 如果说现在的4g信号是“满血”,sub-6ghz的5g信号是刚好能用,那么毫米波5g信号就是“战五渣”。

  图源:linustechtips   前面提到,毫米波是波长约在1毫米-10毫米之间的电磁波。而初中物理课本告诉我们,电磁波频率越高,波长越短,穿透能力越差。

  毫米波可以被树木遮挡(图源:luxcarta)   一片树叶、一张纸、甚至是一滴水的遮挡,就可以让毫米波5g信号彻底“翻车”。   就在最近,数码播主linustechtips对t-mobile和其它运营商的5g信号进行测试,其中t-mobile覆盖sub-6ghz和毫米波信号,而对比的运营商主要采用毫米波信号。   在演示中,采用毫米波信号的5g手机几乎可以被任何东西挡住信号,电话亭、一棵树、玻璃、雨伞、甚至是...空气,只要基站和手机之间有遮挡,可能转个身,网络会立刻回落到4g。而采用sub-6ghz和毫米波同时覆盖的运营商则相安无事。

  “胖砸,你挡住我的信号啦!”   如果基站覆盖不够完善,分分钟会出现“胖砸!你挡住我的5g信号啦”的情况。   想要5g毫米波体验好,必须建很多基站——几乎每个角落都需要!   然而这么一个信号“战五渣”5g毫米波,却被行业寄予厚望。   根据gsma今年3月发布的《5g 毫米波在中国的机遇》提到,预计到 2034 年,在中国使用毫米波频段将产生约 1040 亿美元的经济效应。

  这1040亿美元的效益,将来自于制造业、公用事业、专业服务和金融服务、信息通信技术和贸易等多个领域。

  5g毫米波载波频率更高,信号带宽更大。以60ghz频段为例,每个信道的频谱带宽达到2.16ghz,相比之下,4g-lte频段可用频谱带宽只有100mhz。说白了就是5g毫米波网速很快,比sub-6ghz的5g更快。   itu imt-2020规范要求5g速度可以达到20gbit/s,单靠sub-6ghz是搞不定的,得用上毫米波。

  “拥挤”的sub-6ghz频段   另外,毫米波受到的频段干扰更少。1.9ghz-6ghz频段仿佛是拥挤的地铁,wi-fi蓝牙、卫星等都“挤”在一起,难免会有“打架”。   而毫米波频段就像是无人区飞驰的敞篷跑车,时延极低,容量高,可以同时有更多设备连接。

  总而言之,5g毫米波带宽高,时延低,容量高。在日常生活中,5g毫米波可以帮助你秒速下完蓝光视频、在拥挤的球场享受高速网络。   在专业场景,5g毫米波可以实现工业机器人的远程控制、自主工厂运输、远程医疗等。

  在3gpp的5g标准中,无论是sub-6ghz频段和毫米波,都是5g标准。   两者各有优势,sub-6ghz频段覆盖广,信号强且稳定;毫米波速度快,时延低,多人时无需抢信号,然而一场雨就有可能被降维打击回到4g。   所以说,两者是互补的关系,而不是迭代的关系。就像nsa和sa组网一样,大家都是“线g”,只不过是看哪个更适合运营商建设和使用场地的实际需要。  ■sub-6ghz和毫米波应用的现状 现阶段,我国选择了sub-6ghz频段发展5g,美国主要选择毫米波频段,韩国、日本、欧洲等国家或地区则是两种频段都在发展。sub-6ghz和毫米波是互补关系,而不是迭代的关系。就像数据蜂窝网络和wi-fi一样,网络建设要看运营商和使用的具体需求。 sub-6ghz的距离与毫米波相比更远,更容易解决大范围区域的信号覆盖问题。由于它的范围广,能更好地穿透物体,并且可以在4g基站的基础上直接安装,所以对于运营商来说,它的建设成本更低。

  网络拥堵如同堵车毫米波的高宽带同时满足更多人上网另一方面,毫米波的带宽更高,更容易解决用户用网的拥堵问题,同时满足更多人上网。这种技术的覆盖面积比较小,更适合在车站、机场、体育场馆等人口密集的场景应用。毫米波要做到和sub-6ghz一样的覆盖水平,基站密度至少是sub-6ghz基站的5倍,成本自然更高。 举个简单的例子,毫米波不仅需要更多的信号塔来覆盖,而且还要持续输出高强度的信号,5g基站输出的电力是4g的3倍,仅耗电量就是一笔巨大的开支。这也就不难理解前段时间,中国联通夜间适时关停5g基站的做法,为的就是节省电力运营成本。

  5g基站成本高,信号覆盖易受制约,仅因为速度快美国的运营商就选择毫米波的吗? 其实不然,由于sub-6ghz里的可分配的大部分频谱被美国的军方占用,没有足够的无线频谱再分给运营商使用,所以美国运营商的5g部署不得不从毫米波开始。 我国现阶段选择sub-6ghz频段,主要是先解决5g网络的信号覆盖问题,尽快把5g技术投入实际应用,让大多数消费者都能用上5g网络。当然,对于毫米波的周公解梦 梦见洗头建设,我国同样没有停下脚步。 今年3月份,工信部就发布了“关于推动5g加快发展的通知”,问文中提到“适时发布部分5g毫米波频段频率使用规划,组织开展毫米波设备和性能测试,为5g毫米波技术商用做好储备”,说明国家也运营商为毫米波的商用做好准备,以便于未来的5g建设发展。 毫米波带宽高、时延低、容量高的特点,在日常生活中,可以实现秒下载蓝光视频、解决网络拥堵情况。特别是,它还可以实现工业机器人的远程控制、远程医疗等,应用前景很广阔。

  毫米波5g与sub-6ghz优势互补,共同推进5g产业人类。毫米波相对于低频段,整体产业链完善程度还不足够,包括器件的成熟度等,还需要进一步推动整体产业链成熟。如,毫米波技术对基带芯片、射频芯片、天线、变频器、移相器、功放、低噪放、射频开关等关键器件提出了新要求。中国目前重点关注于sub-6ghz的5g商用,在这个窗口期,国内的毫米波上下游产业应该尽快技术积累,缩小与国外顶尖水平的差距。

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  和特点 高线 qam的调制频率 rx if范围:80 mhz - 200 mhz rx rf范围:800 mhz - 4000 mhz rx功率控制范围:80 db spi可编程带通滤波器 spi控制接口 40引脚6 mm × 6 mm lfcsp封装 产品详情 hmc8100lp6je是一款高度集成的if接收器芯片,可将频率范围为800 mhz至4000 mhz的射频(rf)输入信号转换为低至140 mhz的输出端单端中频(if)信号。if发射器芯片采用紧凑型6 mm x 6 mm lfcsp封装,支持高达1024 qam的复杂调制频率。hmc8100lp6je器件包括两个vga、三个功率检波器、一个可编程agc模块和可选集成式带通滤波器,具有14 mhz、28 mhz、56 mhz和112 mhz带宽。hmc8100lp6je还支持混频器之后接基带iq接口以便芯片可采用odu完全配置。hmc8100lp6je支持6至42 ghz范围内的全部标准微波频段。应用 点对点通信 卫星通信 无线微波回程系统还请查看互补产品中频发射器800 mhz - 4000 mhzhmc8200 。方框图...

  和特点 高线 qam的调制频率 tx if范围:200 mhz - 700 mhz tx rf范围:800 mhz - 4,000 mhz tx功率控制范围: 25 db spi控制接口 32引脚5 mm × 5 mm lfcsp封装 产品详情 hmc8200lp5me是一款高度集成的中频(if)发射器芯片,可将行业标准300 mhz至400 mhz if输入信号转换为输出端的800 mhz至4000 mhz单端射频(rf)信号。 中频发射器芯片采用紧凑型5 mm × 5 mm lfcsp封装,支持高达1024 qam的复杂调制频率。hmc8200lp5me在大幅缩减尺寸和成本的同时可降低传统微波无线电的设计复杂性。hmc8200lp5me具有−31 dbm至 4 dbm的if输入功率范围,以1 db步长提供35 db数字增益控制,且模拟电压增益放大器(vga)持续控制-20 dbm至 5 dbm的发射器输出功率。 该器件还具有三个集成式功率检波器。第一个检波器(log_if)可用于中频输入功率。第二个检波器(slpd_out)是一个平方律功率检波器,用于进入混频器中的功率。第三个功率检波器(log_rf)用于输出功率,可用于实现输出功率的精细调整。 应用 点对点通信 卫星通信 无线微波回程系统 另请查...

  和特点 单芯片多频段3g收发器兼容3gpp 25.104第9版wcdma/hspa标准 覆盖umts频段频段i至vi和viii至x的本地区域bs级 直接变频发射机和接收机 wcdma和gsm接收基带滤波器选项 易于使用,校准工作量极小自动rx直流失调控制简便的增益、频率和模式编程 低电源电流接收电流:50 ma(典型值)发射电流:50 ma至100 ma(随输出功率变化) 6 mm × 6 mm、40引脚lfcsp封装 只需极少的外部器件集成多频段多模式无tx saw或rx级间saw滤波器集成电源管理集成频率合成器,包括pll环滤波器集成pa偏置控制dac/gpo 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 adf4602是一款3g收发器ic,具有无与伦比的集成度和特性集合,非常适合提供蜂窝固定移动融合(fmc)服务的高性能3g毫微微蜂窝。只需少数几个外部器件,便能实现完整的多频段收发器。单个器件支持umts频段1至6和8至10。接收机基于直接变频架构,这种架构是高度集成的宽带cdma (wcdma)接收机的理想选择,可通过完全集成所有级间滤波来减少物料用量。前端含有三个高性能单端低噪声放大器(lna),使该器件能支持三频段应用。单端输入结构可简...

  和特点 转换增益: 12.5 db(典型值) 镜像: 28 dbc(典型值) 噪声系数: 5 db(典型值) 针对1 db压缩(p1db)的输入功率: -9 dbm(典型值) 输出三阶交调截点(ip3): -1 dbm(典型值) 输出二阶交调截点(ip2): 20 dbm(典型值) rfin上6倍本振(lo)泄漏: -40 dbm(典型值) ifout上1倍lo泄漏: -50 dbm(典型值) 射频(rf)回波损耗: 5 db(典型值) lo回损: 20 db(典型值) 裸片尺寸: 3.599 mm × 2.199 mm × 0.05 mm产品详情 hmc7586是一款集成e频段的砷化镓(gaas)单芯片微波集成电(mmic)同相和正交(i/q)下变频器芯片,工作频率范围为71 ghz至76 ghz。 hmc7586在整个频段内提供12.5 db小信号转换增益和28 dbc镜像性能。 该器件采用低噪声放大器,后接由6倍倍频器驱动的图像混频器。 该镜像混频器使得低噪声放大器之后无需使用滤波器。 可针对直接变频应用提供差分i和q混频器输出。 或者,可利用外部90°混合型器件和两个外部180°混合型器件将输出合并,以实现单边带应用。 所有数据包括if端口上1 mil金线焊的效应。应用 e频段通信系统 高容量无线回程 测试与测量...

  和特点 频段:57 - 64 ghz rf信号带宽:最高达1.8 ghz 噪声系数:8 db(典型值) 接收器增益:0 - 70 db 数字和模拟rf和if增益控制 可编程基带增益和滤波器带宽 集成频率合成器 集成镜像滤波器 部分外置的环滤波器 支持外部lo 片内温度传感器 支持256-qam调制 集成am和fm检波器 通用模拟i/q基带接口 三线式串行数字接口 符合rohs标准的75引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 hmc6301是一款完整的毫米波接收器集成电,采用符合rohs标准的6 mm × 4 mm晶圆级球栅阵列(wlbga)封装,包括低噪声放大器(lna)、镜像滤波器、rf至if下变频器、if滤波器、i/q下变频器和频率合成器。该接收器的工作频率范围为57 ghz至64 ghz,双边调制带宽高达1.8 ghz。集成式频率合成器在250 mhz、500 mhz或540 mhz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64 qam的调制。或者,可以注入外部lo,它支持用户可选lo特性或相位相干发射和接收操作以及高达256 qam的调制。通过通用模拟基带i/q接口提供对各种调制格式的支持。接收器器件还内置am和fm检波器以便解调开关键控(ook)、频移键控(fsk)或最小...

  和特点 用于单端接收机(rx)输入和本振(lo)输入的集成巴伦 rx通道增益: 22 db 噪声系数(nf): 10 db p1db: −10 dbm lo输入范围: -8 dbm至 5 dbm rx至if隔离: 30 db rf信号带宽: 250 mhz rx输出: 900 ω差分 lo输入缓冲器: 24 ghz rf和lo s11(50 ω时): -5 db 集成模拟输出的温度传感器:±5° 静电放电(esd)性能 人体模型(hbm):2000 v 充电器件模型(cdm):500 v 通过汽车应用认证 产品详情 adf5904是一款4通道、24 ghz接收机下变频器。 每个通道包含一个集成片内巴伦的单端rf输入,后接差分低噪声放大器(lna),以及集成差分输出缓冲器的下变频混频器。 rf lo径还有片内巴伦。 片内寄存器通过简单的三线式接口进行控制。 adf5904采用紧凑型32引脚、5 mm × 5 mm lfcsp封装。 应用 汽车雷达 工业雷达 微波(μw)雷达传感器 方框图...

  和特点 rf 前端集成了 rf 巴伦和 lna双平衡有源混频器,带高动态范围 if 放大器具有低相位噪声和多核 vco 的小数 n 频率合成器采用集成 ldo 稳压器的 5 v 电源供电输出 p1db:7 dbm输出 ip3:16 dbm转换增益:36 db噪声指数:7 dbrf 输入频率范围:16.95 ghz 至 22.05 ghz内部 lo 频率范围:16.75 ghz 至 21.15 ghzif 频率范围:900 mhz 至 2500 mhz单端 50 ω 输入和 75 ω if 输出可通过 4 线 mm lfcsp 产品详情 admv4420 是一款高度集成的双平衡有源混频器,集成了小数 n 分频频率合成器,非常适合下一代 k 波段卫星通信。rf 前端由集成的 rf 巴伦和低噪声放大器(lna)组成,可实现最佳的 7 db 单边带噪声指数,同时最大限度地减少外部元件。此外,高动态范围 if 输出放大器提供 36 db 的标称转换增益。集成的低相位噪声、小数 n 分频锁相环(pll),带有多核压控振荡器(vco)和内部 2 倍乘,可为双平衡混频器产生必要的片内 lo 信号,无需外部频率合成。多核 vco 使用内部自动校准程序,使得 pll 可选择必要设置,并锁定约 400 μs。...

  和特点 24 ghz 至 24.25 ghz vco(工业、科学和医疗(ism)射频频段) 双通道 24 ghz 功率放大器,输出为 8 dbm 单端输出 具有静音功能的双通道多复用输出 可编程输出功率 lo 输出缓冲区 射频频率范围:24 ghz 至 24.25 ghz 功率控制检波器 辅助 8 位 adc 高速和低速 fmcw 斜坡生成 25 位固定模数可实现亚赫兹频率分辨率 pfd 频率高达 110 mhz 归一化相位本底噪声为 −222 dbc/hz 可编程电荷泵电流 ±5°c 温度传感器 4 线 spi esd 性能 hbm:2000 v cdm:250 v 符合汽车应用要求 产品详情 adf5902 是一款 24 ghz 变送器(tx)单片微波集成电(mmic),具有片内 24 ghz 压控振荡器(vco)。vco 具有分数 n 频率合成器,并具有波形生成功能、可编程网格阵列(pga)和用于雷达系统的双变送器通道。片内 24 ghz vco 为两个变送器通道和本地振荡器(lo)输出生成 24 ghz 信号。每个变送器通道包含一个功率控制电。还有一个片内温度传感器。所有片内寄存器的控制都是通过简单的四线串行外设接口(spi)实现的。adf5902 采用紧凑式 32 引脚 5 mm × 5 mm lfcsp 封装。应用...

  和特点 24 ghz至24.25 ghz压控振荡器(vco) 具有8 dbm输出的2通道24 ghz功率放大器(pa) 单端输出 具有静音功能的2通道muxed输出 可编程输出功率 n分频器tx输出(鉴频器) 24ghz lo输出缓冲器 250mhz信号带宽 电源控制检波器 辅助8位adc ±5°c温度传感器 4线式串行外设接口(spi) 静电放电(esd)性能 人体模型(hbm):2000 v 充电器件模型(cdm):250 v 通过汽车应用认证 产品详情 adf5901是一款24 ghz tx单片微波集成电(mmic),片内集成24 ghz vco和pga,并有两个tx通道,适用于雷达系统。片内24 ghz vco产生用于2个tx通道和lo输出的24 ghz信号。每个tx通道包含一个功率控制电。还有一个片内温度传感器。所有片内寄存器均通过简单的4线式接口进行控制。adf5901采用紧凑型32引脚、5 mm × 5 mm lfcsp封装。应用 汽车雷达 工业雷达 微波雷达传感器 工业传感器 精密仪器 油箱液位传感器 智能传感器 开门 节能 商用传感器:对象检测和 汽车、船舶、飞机和uav(无人机):防撞 智能运输系统:智能交通和控制 和安全 方框图...

  和特点 频段:57 - 64 ghz rf信号带宽:最高达1.8 ghz 针对1 db压缩的输出功率:15 dbm 增益:5 - 35 db 数字和模拟rf和if增益控制 集成频率合成器 集成镜像滤波器 部分外置的环滤波器 支持外部lo 片内温度传感器 支持256-qam调制 集成msk调制器 通用模拟i/q基带接口 三线式串行数字接口 符合rohs标准的65引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 hmc6300bg46是一款完整的毫米波发射器集成电,采用符合rohs标准的6 mm x 4 mm晶圆级球栅阵列(wlbga)封装,工作频率范围为57 ghz至64 ghz,调制带宽高达1.8 ghz。集成式频率合成器在250、500或540 mhz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64-qam的调制。或者,可以注入外部lo,它支持用户可选lo特性或相位相干发射和接收操作以及高达256-qam的调制。通过通用模拟基带iq接口提供对各种调制格式的支持。发射器芯片还支持专用fsk、msk、ook调制格式,从而实现更低成本和功耗的串行数据链,而无需使用高速数据转换器。差分输出向100 ω负载提供高达15 dbm的线性输出功率。同时支持单端操作,最高12 dbm。与hmc6301bg46一起,完整的60 g...

  

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