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2019 NI趨勢展望報告，工業(yè)儀器儀表趨勢
閱讀：799 發(fā)布時間：2018-11-30 2018年，我們看到了半導體元器件和汽車的融合，看到了人工智能產業(yè)的落地艱辛，當然還有5G技術和測試飛速發(fā)展將商用時間提前等等。在即將到來的2019年，我們關注的重點和難點又在哪里呢？11月13日，NI (美國國家儀器公司，National Instruments，簡稱NI)發(fā)布了《NI 趨勢展望報告2019》。報告探討了日新月異的技術發(fā)展所面臨的關鍵工程趨勢和挑戰(zhàn)，包括物聯(lián)網（IoT）、從原型驗證到商業(yè)化部署的5G技術推進以及大眾自動駕駛等領域。
2018年6月，5G核心標準落地。大規(guī)模網絡部署與應用測試即將到來。傳統(tǒng)的數據通信測試是通過線纜直連的方式完成數據傳輸信道的性能指標、終端設備的規(guī)程協(xié)議、產品在符合標準方面的一致性測試等測試。5G具有高頻、高帶寬、大規(guī)模天線、復雜的三維建模等特點，使得5G測試與4G相比區(qū)別很大。
《NI趨勢展望報告2019》中重點解讀了5G中MU-MIMO和mmWave技術的測試難點，NI業(yè)務和技術研究員 Charles Schroeder負責完成這一部分的報告。報告指出，MU-MIMO和mmWave技術的物理實現(xiàn)需要使用比前幾代蜂窩標準更多的天線元件。根據物理學定律，mmWave頻率的信在通過自由空間時將比當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陣列，并使用波束成形技術來提升信功率，而不是像目前的設備那樣每個頻帶使用一個天線。這些天線陣列和波束成形技術不僅對于增加信功率很重要，對于實現(xiàn)MU-MIMO技術也同樣至關重要。
那如何將所有這些天線安裝到未來的手機中？幸運的是，mmWave頻率的天線將比用于當前標準的蜂窩天線小得多。新的封裝技術，如集成天線封裝（antenna in package，AiP，即天線陣列位于芯片的封裝內），將使得這些天線更容易集成到現(xiàn)代智能手機的小空間內，但天線陣列可能*封閉，沒有任何可直接接觸的測試點。
《NI趨勢展望報告2019》指出，將使用OTA解決新挑戰(zhàn)。OTA是AiP技術的選擇，因為天線陣列集成在封裝內，無法通過導線直接連接陣列元件。即使測試工程師可以使用傳導測試方法連接各個天線元件，他們也面臨著選擇并行測試（購買更多儀器帶來的資本支出）還是連續(xù)測試（測試時間和吞吐量增加帶來的運營成本）的困難。雖然許多技術問題，測量精度問題、全新的測量方法、RF帶寬上進行校準和測量所需的處理量增加等，仍有待解決，但OTA測試提供了將陣列作為一個系統(tǒng)而不是一組獨立元件進行測試的可能性，這有望提供系統(tǒng)級測試的率。