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2019 NI趨勢(shì)展望報(bào)告，工業(yè)儀器儀表趨勢(shì)
閱讀：756 發(fā)布時(shí)間：2018-11-30 2018年，我們看到了半導(dǎo)體元器件和汽車(chē)的融合，看到了人工智能產(chǎn)業(yè)的落地艱辛，當(dāng)然還有5G技術(shù)和測(cè)試飛速發(fā)展將商用時(shí)間提前等等。在即將到來(lái)的2019年，我們關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)又在哪里呢？11月13日，NI (美國(guó)國(guó)家儀器公司，National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)NI)發(fā)布了《NI 趨勢(shì)展望報(bào)告2019》。報(bào)告探討了日新月異的技術(shù)發(fā)展所面臨的關(guān)鍵工程趨勢(shì)和挑戰(zhàn)，包括物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、從原型驗(yàn)證到商業(yè)化部署的5G技術(shù)推進(jìn)以及大眾自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。
2018年6月，5G核心標(biāo)準(zhǔn)落地。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署與應(yīng)用測(cè)試即將到來(lái)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信測(cè)試是通過(guò)線(xiàn)纜直連的方式完成數(shù)據(jù)傳輸信道的性能指標(biāo)、終端設(shè)備的規(guī)程協(xié)議、產(chǎn)品在符合標(biāo)準(zhǔn)方面的一致性測(cè)試等測(cè)試。5G具有高頻、高帶寬、大規(guī)模天線(xiàn)、復(fù)雜的三維建模等特點(diǎn)，使得5G測(cè)試與4G相比區(qū)別很大。
《NI趨勢(shì)展望報(bào)告2019》中重點(diǎn)解讀了5G中MU-MIMO和mmWave技術(shù)的測(cè)試難點(diǎn)，NI業(yè)務(wù)和技術(shù)研究員 Charles Schroeder負(fù)責(zé)完成這一部分的報(bào)告。報(bào)告指出，MU-MIMO和mmWave技術(shù)的物理實(shí)現(xiàn)需要使用比前幾代蜂窩標(biāo)準(zhǔn)更多的天線(xiàn)元件。根據(jù)物理學(xué)定律，mmWave頻率的信在通過(guò)自由空間時(shí)將比當(dāng)前蜂窩頻率的信衰減得更快。因此，在發(fā)射功率電平近似的情況下，mmWave蜂窩頻率的范圍將比當(dāng)前蜂窩頻帶小得多。
為了克服這種路徑損耗，5G發(fā)射器和接收器將利用并行工作的天線(xiàn)陣列，并使用波束成形技術(shù)來(lái)提升信功率，而不是像目前的設(shè)備那樣每個(gè)頻帶使用一個(gè)天線(xiàn)。這些天線(xiàn)陣列和波束成形技術(shù)不僅對(duì)于增加信功率很重要，對(duì)于實(shí)現(xiàn)MU-MIMO技術(shù)也同樣至關(guān)重要。
那如何將所有這些天線(xiàn)安裝到未來(lái)的手機(jī)中？幸運(yùn)的是，mmWave頻率的天線(xiàn)將比用于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩天線(xiàn)小得多。新的封裝技術(shù)，如集成天線(xiàn)封裝（antenna in package，AiP，即天線(xiàn)陣列位于芯片的封裝內(nèi)），將使得這些天線(xiàn)更容易集成到現(xiàn)代智能手機(jī)的小空間內(nèi)，但天線(xiàn)陣列可能*封閉，沒(méi)有任何可直接接觸的測(cè)試點(diǎn)。
《NI趨勢(shì)展望報(bào)告2019》指出，將使用OTA解決新挑戰(zhàn)。OTA是AiP技術(shù)的選擇，因?yàn)樘炀€(xiàn)陣列集成在封裝內(nèi)，無(wú)法通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)直接連接陣列元件。即使測(cè)試工程師可以使用傳導(dǎo)測(cè)試方法連接各個(gè)天線(xiàn)元件，他們也面臨著選擇并行測(cè)試（購(gòu)買(mǎi)更多儀器帶來(lái)的資本支出）還是連續(xù)測(cè)試（測(cè)試時(shí)間和吞吐量增加帶來(lái)的運(yùn)營(yíng)成本）的困難。雖然許多技術(shù)問(wèn)題，測(cè)量精度問(wèn)題、全新的測(cè)量方法、RF帶寬上進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)量所需的處理量增加等，仍有待解決，但OTA測(cè)試提供了將陣列作為一個(gè)系統(tǒng)而不是一組獨(dú)立元件進(jìn)行測(cè)試的可能性，這有望提供系統(tǒng)級(jí)測(cè)試的率。