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几乎所有关于5G的介绍文章中都有这么一句“无线通信最大信号带宽约在载波频率的5%左右”,怎么理解?

2023-12-02 22:48热度:2455

通常卫星通讯、卫星定位、雷达与微波通讯大致采用频率 1~100GHz 的电磁波,而频率 30~300GHz(相当于波长 1~10mm)的电磁波,就称为“毫米波”,因此蓝牙、无线网络、移动通讯、卫星通讯及广播等等这些通讯方式都会利用到毫米波的频段。
您提到的无线通讯的最大讯号频宽大约是载波频率的 5% 左右,代表载波频率越高,可实现的讯号频宽也越大。
为了更有力地推动 5G 毫米波技术试验和开发,工信部已经发布了关于 5G 频段的官方文件,其中
毫米波频段包括 24.75-27.5GHz 和 37-42.5GHz,而主流厂商所测试的信号调制带宽要求达到
800MHz,这将大大加快 5G 毫米波技术在中国的发展进程。但是现在无线通信行业也面临着极大
的挑战,由于缺乏用于基站和终端的能够支持毫米波和超宽带的射频器件,尤其是功率放大器 PA,
使得国内 5G 毫米波技术大规模应用受到极大地限制,因此国内主要运营商和系统厂商以及半导
体行业已经开始全力开发支持中国 5G 毫米波频段和 800MHz 带宽的 PA 产品。针对最先应用于基
站的大功率 PA 需求,传统的 CMOS 工艺功率放大器无法提供足够高的输出功率,而砷化镓 GaAs
和氮化镓 GaN 工艺的功率放大器能够在毫米波频段支持更高的发射功率和更大的调制带宽,所以
受到行业的青睐。
由于 5G 毫米波和超宽带功率放大器还处于起步阶段,为了验证和确保新型的功率放大器能够满
足 5G 无线传输的要求,无论是器件厂商还是基站系统厂商都需要在调试和最终系统测试阶段对
产品进行大量射频参数测试,主要包括两类,第一类是传统的针对 PA 自身的器件参数,包括输
出功率 ,增益,噪声系数和 S 参数/X 参数等,第二类是根据无线通信系统标准针对 5G 宽带调制
信号所要求的矢量误差 EVM 和邻道泄漏比 ACLR 等,而后者对测试平台的功能和性能要求更高更
复杂,不仅需要支持各种灵活定义的数字调制格式和 5G 候选波形,支持灵活的信号产生和复杂
的矢量信号分析,而且对仪表在毫米波和超宽带条件下的精度和动态范围提出了很大的挑战。