（記者 杜峰）5G領域再傳捷報。據《科技日報》報道，南京網路通訊與安全紫金山實驗室已研製出CMOS毫米波全整合4通道相控陣晶片，並完成了晶片封裝和測試，每通道成本由1000元降至20元。

長期以來，“缺芯少魂”一直是中國網際網路領域發展“命門”，毫米波晶片作為高容量5G移動通訊核心，更是被國外壟斷，中國科學家自主研發成功低成本毫米波晶片，不僅極大增強了話語權，在一定程度上也會加快5G毫米波商用。

中中國產5G毫米波晶片研發實現歷史突破

晶片作為最尖端的製造業產品，具有非常重要的作用，目前中中國產5G毫米波晶片研發成功。6月15日，中國工程院院士劉韻潔表示，中國已研製出CMOS毫米波全整合4通道相控陣晶片，目前已經完成了晶片封裝和測試，每通道成本實現了斷崖式下降，由1000元降至20元，成本大降98%。

同時劉院士透露，南京網路通訊與安全紫金山實驗室還封裝整合1024通道天線單元的毫米波大規模有源天線陣列。晶片與天線陣列力爭2022年規模商用於5G系統。

據不完全統計，市面上已有多款與毫米波技術相關的5G晶片。2017年11月，英特爾釋出了XMM 8060 5G多模基帶晶片，該晶片XMM 8060既支援28GHz毫米波，又整合華為、諾基亞關注的6GHz 以下頻段。

終端晶片方面，今年2月高通推出全球首顆5nm基帶驍龍X60，搭配全新QTM535 毫米波天線模組，支援包括毫米波和6GHz以下的FDD和TDD頻段。其中QTM525 5G毫米波天線模組，可支援厚度不到8毫米的纖薄5G智慧手機設計。

目前全球已有20家OEM廠商開展相關產品研發，各基站廠商均已推出了毫米波基站產品。全球18家運營商也正在利用X50 5G調變解調器進行移動試驗。

在中國，和而泰的子公司鋮昌科技是國內微波毫米波T/R晶片領域，鋮昌科技微波毫米波射頻晶片目前廣泛應用於國土資源普查、衛星導航和通訊等高階領域，5G民用毫米波晶片正在研發中。

此外，亞光科技《5G毫米波通訊多功能晶片研究》專案也被列為四川省重大科技專項，公司用於通訊的毫米波功率放大器已研製成功。

雖然全球範圍內各大晶片廠商已經發布5G 毫米波相關產品，但進度總體上落後於裝置，主要集中在研發、測試階段，而且主要還是歐美廠商佔據主導地位。這次中國研製出CMOS毫米波全整合4通道相控陣晶片，實現了毫米波5G技術的突破，對中國5G建設意義重大，未來在5G標準制定也越發有話語權。

毫米波在5G中有望廣泛運用

所謂毫米波通常指波長在10毫米到1毫米之間的無線電波，通常對應的是30GHz至300GHz之間的無線電頻譜。5G頻段目前分成兩個部分，FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率範圍是450MHz——6GHz，又叫Sub 6GHz頻段；FR2頻段的頻率範圍是24.25GHz——52.6GHz，也就是我們這裡所說的毫米波。

為了實現 “數千兆位元速率、大容量、廣覆蓋和低時延”的 5G 願景，運營商普遍採取 “6GHz 以下 + 毫米波”5G 部署策略，充分利用低、中、高頻段部署 5G。目前無線通訊廣泛使用的是6GHz以下的中、低頻段，尤其是2.9GHz以下頻段。

不過，隨著中低頻段（6GHz以下）無線電業務越來越繁多，可用的頻譜資源日益匱乏，毫米波成為可開發掘的重要寶藏。與6GHz以下頻段相比，毫米波也有著很多優勢。

一是頻譜資源豐富，訊號頻寬更大。載波頻寬可達400MHz／800MHz，速度就好比單車道升級為十車道。傳輸速率也特別快，無線傳輸速率可達10Gbps以上；

二是毫米波波束窄，方向性好，有極高的空間分辨能力，這為定位和成像提供了巨大的幫助，對衛星通訊、地球資源和氣候變化監測以及射電天文學等多種無線電業務有著廣闊的應用空間；

三是毫米波元器件的尺寸小，相對於Sub－6GHz裝置，更易小型化，在軍用領域就可以在大幅降低導彈等武器的直徑和重量，從而帶來更大的射程或更快的速度；

四是子載波間隔較大，單SLOT週期（120KHz）是低頻Sub－6GHz（30KHz）的1／4，空口時延降低。

正是由於毫米波有著如此多的優點，5G毫米波無論是個人終端消費，還是工業製造業、醫療健康等市場，都有著豐富多樣的垂直應用場景。

在工業製造領域，新一代機械人、遠距物體操縱等實時控制應用可望提高生產效率、降低成本、增強安全性，同時帶來產品和工藝創新。

醫療方面，遠端醫療可以通過毫米波頻譜支援的速度和低延遲功能，達到更精準、快速的水平。

自動駕駛，5G和毫米波通訊將成下一代自動駕駛汽車標配，5G毫米波將讓無人駕駛車彼此之間，以及與雲端和實體環境通訊，從而建立高效率的公共交通網路。

此外，毫米波還很適合在大型場館如萬人演唱會、足球賽等人口密集區域進行部署，可以帶來數千兆位元的速率以及低時延和無限容量的體驗。

全球移動通訊系統協會（GSMA）大中華區公共政策總經理關舟表示，只有通過毫米波頻譜的使用，中國才能全面釋放5G的能力，並由此從工業網際網路、娛樂服務、智慧交通領域的最高標準以及更好的醫療保健和教育中進一步受益。

GSMA首席監管官 John Giusti預計，從2020年到2034年，在15年的時間裡，對毫米波頻譜資源的利用有望推動全球GDP增長5650億美元。

仍需推動整體產業鏈成熟

目前，越來越多的國家正支援 5G 毫米波部署。在歐美，義大利和俄羅斯加速對毫米波的支援，其它歐盟國家也計劃於今年晚些時候進行毫米波頻譜拍賣。在亞洲，南韓、日本以及東南亞部分國家的運營商計劃於今明兩年開始 5G 毫米波部署。

工程院院士鄔賀銓表示，在頻率問題上，我們現在是工作在6GHz（千兆赫茲）以下的頻段，這個頻段與毫米波頻段相比建網相對更快一些，但能得到的最高峰值頻寬不如毫米波頻段，所以未來中國5G還要採用毫米波頻段。

在建設毫米波上，國家也釋放出最新訊號，3月24日，工信部發布了“關於推動5G加快發展的通知”，其中就提出“適時釋出部分5G毫米波頻段頻率使用規劃，組織開展毫米波裝置和效能測試，為5G毫米波技術商用做好儲備”。

隨著5G新基建駛入發展的快車道，5G毫米波在中國迎來大發展為時不遠。

不過，目前國內市場以Sub-6GHz為主導，中國移動研究院首席科學家易芝玲指出，毫米波相對於低頻段，整體產業鏈完善程度還不足夠，包括器件的成熟度等，還需要進一步推動整體產業鏈成熟。國內的毫米波上下游產業應該儘快技術積累，縮小與國外頂尖水平的差距，毫米波晶片是高容量5G移動通訊核心，此次中國成功研發5G毫米波晶片實現了歷史性突破，彌補了國內在這一領域的缺失。

中國在5G技術、標準、產業、終端方面已初步建立競爭優勢，隨著5G的快速落地，藉此契機，在基礎連線技術提供商、運營商以及終端廠商的合作努力下，5G毫米波產業鏈有望不斷成熟，毫米波的超強效能催生新鮮的終端裝置，將為我們以往的生活娛樂和工作方式帶來翻天覆地的變化。