毫米波频段的应用，是无线通信系统演进和发展的大趋势。
因传输速率高、工作带宽大、待用空间广三大优势，毫米波技术正成为产业链布局的新一轮重点。作为国家级专精特新“小巨人”企业，俊知集团是毫米波技术解决方案的“创新工场”。在无线通信领域，毫米波技术是“象牙塔”的上端，是产业链需要攻克的自主核心技术的重要方向。日前，俊知集团结合市场需求与技术发展，最新开发了一套工作在42.2-43.4 GHz频带内的Q波段点对点高速通信系统，该系统因适用于固定无线接入、基站/WiFi回传、无压缩数据传输、车地通信等诸多场景，备受业界关注。那么，Q波段的特点究竟有哪些?又对毫米波产业发展有哪些推动?
当前，数字化、智能化成为经济社会发展的关键驱动力，引领新一轮产业变革。从连接人到连接物，从生活场景的连接到生产场景的连接，连接是智能世界的前提和基础。
而为了实现“数千兆比特速率、大容量、广覆盖和低时延”的5G愿景，目前运营商普遍采取“6 GHz以下+毫米波”5G部署策略，充分利用低、中、高频段部署5G，中频段能够实现网络覆盖和容量的平衡，而毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量。较6 GHz以下频段，毫米波频段拥有丰富的频谱资源，在载波带宽上具有巨大优势，可实现400 MHz和800 MHz的大带宽传输，通过不同运营商之间的共建共享，实现超高速率的数据传输。同时，毫米波波长短，所需元器件尺寸较小，便于设备产品的集成化和小型化，符合当下终端市场的主流需求。随着5G应用的深入，毫米波赋能的应用也越来越迫切。如超过80%的移动数据流量在室内场景产生，这为毫米波室内部署带来了发展机遇，移动运营商可使用毫米波频谱进行室内部署，室内毫米波专网能够为企业、场馆和交通枢纽等室内环境带来数千兆比特速率、超低时延和极大容量。另一方面，毫米波与6 GHz以下网络相互配合，能够充分利用潜在的海量频谱资源提供极大容量层，支持极高速率。毫米波频段的利用成为了无线通信系统演进和发展的大势所趋。宏观来看，毫米波是指频率在30 GHz-300 GHz之间的电磁波，因其波长在毫米级而得名，而其中的Q波段则是指33-50 GHz范围内的频段，因其具有较低的大气衰减，能够实现在室外场景的部署，适合固定无线接入、基站/WiFi回传、无压缩数据传输、车地通信等广泛应用，并且，富裕的频谱范围也能实现更多的应用承载，可以说是毫米波中的“黄金”频段。目前，随着工信部《关于发布40-50 吉赫兹(GHz)频段固定业务中点对点无线接入系统频率使用事宜的通知》与《关于发布40-50吉赫兹(GHz)频段移动业务中宽带无线接入系统频率使用事宜的通知》等相关文件的发布，为Q波段的应用提供了许可基础。同时，由东南大学牵头、我国自主研发推出的无线局域网(WLAN)通信标准，已经得到国际电工电子协会(IEEE)的通过和认可。该标准符合工信部关于Q波段宽带无线接入的相关规定，在45 GHz附近，支持有限区域内无线接入，可以支持信号调制带宽达到540 MHz连续带宽。可见，随着Q波段的频谱开放和技术成熟，一个崭新的产业生态正在形成。俊知集团副总经理、毫米波首席技术官肖可成指出，Q波段的频谱开放，意味着，在近期和将来十年我国的短距离高速通信应用大概率将在Q波段展开，Q波段产业也正在崛起。作为国家级专精特新“小巨人”企业，长期以来，俊知集团致力于为客户提供毫米波技术解决方案，而发展中的俊知毫米波业务群，是一个聚焦射频、微波、毫米波领域的元部件、分系统、解决方案“创新工场”，其技术和产品横跨2-110GHz频域，包括上下变频器、倍频器、混频器、固态开关、功分器、滤波器、波导同轴转换器及多普勒雷达天线头等，致力于服务毫米波5G移动通信、天线测试、微波实验室、汽车辅助驾驶和轨道交通测速等领域。
毫米波技术背后的关键是人才。人才上，俊知老中青结合的工程师队伍具备高频电子设计所必须的机电建模设计能力和三维全波电磁仿真能力，专业的毫米波产研室配备了全频域的矢量网络分析仪、频谱仪、信号源、精密金丝键合机等先进设备，面向5G毫米波开发的数十款18-50GHz宽带产品，性能已领先国内持平国际水平。Q波段毫米波点对点高速无线通信系统，保证了通信信号频谱的纯净和高质量。此次推出的Q波段毫米波点对点高速无线通信系统，是一对分置两地的收发机，收发机A将基带数字信号上变频调制到Q波段锁相载波之上，在42.2-42.4 GHz频率经一双极化喇叭天线发射，此毫米波信号由另一地的收发机B经其喇叭天线同极化接收，下变频后送基带处理;反方向收发机B到A的通信亦同理，在43.2-43.4 GHz频率和双极化喇叭天线的另一极化方向上完成。
值得关注的是，Q波段毫米波点对点高速无线通信系统两个收发机采用相同的高低本振结合的异频收发架构设计，用模块化和混合集成的方式将收发前端分为毫米波收发模块、锁相频率源模块、中频及通道切换模块、电源与信号处理模块四大模块。同时，发射和接受链路均采用一次上下变频架构, 中频信号为1.5 GHz±100 MHz，PLL产生的10.2 GHz/11.2 GHz锁相信号经四倍频放大后作为本振功率提供给相应基波混频器，中频模块的AGC环路增大接收机的动态范围，同时，俊知技术的这套Q波段通信系统，采用双极化喇叭天线实现收发极化隔离，精妙的滤波器方案达到优异的收发镜频和杂散抑制并降低了本振泄漏，加之优于-86 dBc/Hz@1KHz、-94 dBc/Hz@10KHz和-103 dBc/Hz@100KHz相位噪声的本振信号，保证了通信信号频谱的纯净和高质量。因此，大于20 dBm的发射端功率和低于5 dB的接收端噪声系数，以及大于20 dBi的双极化喇叭天线增益加之优于30 dB的极化隔离，使得这款精致轻巧的Q波段大容量高速通信系统广泛适用于距离从数米到上百米的异地点对点通信应用需求。在肖可成看来， Q波段毫米波点对点高速无线通信系统工作在频谱资源丰富的毫米波Q波段，可实现大容量高速通信;系统频谱分配架构对镜像、谐波、杂散等的抑制充分，抗干扰强，且具备易部署应用、系统构局简易，是一款可扩展的基础简易型系统。也正因为出色的产品优势，今年俊知仅5G物联网、毫米波等新产品上半年的产值，同比增速就达到了95.32%，特别是在5G通信用毫米波射频器件领域实现了关键技术突破，研发生产的10余款新品有效替代同类型产品进口，打破国外垄断，为毫米波发展提供中国方案。今年6月，在匈牙利布达佩斯刚结束的3GPP RAN第96次会议上，R17标准正式冻结，R18基本完成立项。R18将是5G-Advanced的第一个协议版本，也推动5G乃至6G的快速发展。
据悉，5G-Advanced在原有3GPP定义的三种业务基础上进行扩充，新增三种业务类型，即上行超宽带(UCBC)，宽带实时交互(RTBC)和通信融合感知(HCS)，网络能力将增强10倍，其中，就包含上行能力，时延能力和定位精度等。而毫米波具备更宽的频谱资源，更高的空域隔离度，更窄的波束，更精准的波束协同等特征，这将使得上下行灵活时隙配比更容易实现并大幅提升定位和感知能力，从而满足大上行和通信融合感知业务需求。毫米波技术背后的关键是人才。俊知老中青结合的工程师队伍具备高频电子设计所必须的机电建模设计能力和三维全波电磁仿真能力。事实上，随着5G-Advanced时代的到来，6G已成为全球移动通信产业技术创新的焦点。与5G相比，6G将从服务于人、人与物进一步拓展到支撑智能体的高效互联，将实现由万物互联到万物智联的跃迁，成为连接真实物理世界与虚拟数字世界的纽带，促进社会生产方式的转型升级。
目前，业界探讨的6G核心技术主要有先进的调制编码、新波形、新型双工以及超大规模天线等增强型无线空口技术，基于人工智能的无线内生智能技术、智能超表面、智能全息无线电等新物理维度无线传输技术，太赫兹通信、可见光通信等新型频谱使用技术，通信感知一体化技术，6G绿色低碳技术，以及分布式网络架构、算力感知网络、确定性网络、智简网络、星地一体融合组网、网络内生安全等新型网络技术。可见，在5G乃至6G的快速迭代周期，毫米波将成为全球通信产业的主要发展方向。回看俊知Q波段毫米波点对点高速无线通信系统的推出，不仅为探索6G需求愿景和新的技术方向夯实了基础，也展现了和产业界合作共赢的决心及国家级专精特新“小巨人”企业的责任和担当。党的二十大报告指出，加快实现高水平科技自立自强。以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。为中国式现代化贡献通信力量，需要一大批像俊知这样聚焦通信产业的专精特新“小巨人”，持续接力，以不同领域的技术突破与自主创新，实现通信产业的高质量迭代。延伸阅读：
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