美国研首个集成单芯片数字毫米波波束形成器 可实现高频5G通信

据外媒报道，美国密歇根大学（the University of Michigan）电气与计算机系的工程师们研发了首款全集成式单芯片数字毫米波（MMW）波束成形器，可为高频5G通信开辟新道路。该技术可用于改进车到车通信、自动驾驶、卫星互联网和国防等行业。

（图片来源：密歇根大学）

波束成形可以让传输信号的设备将信号传至特定方向，而不是让信号向各个方向辐射，后者会造成严重的干扰以及效率损失。该技术是毫米波通信的基本技术，毫米波通信通常在频率较高（通常在24GHz和100GHz）的范围内工作，此种高频通信可让数据以高速传输，这也是5G技术的关键优势之一。

研究人员们一直采用模拟波束成形的标准方法，不过，Michael Flynn教授一直在研究一种数字化方法，以利用大规模波束成形、高度精确波束模式、灵活且能够同时形成多个波束的能力等优势。

例如，Flynn认为，可以在派往灾区的无人机上采用数字化波束成形技术，为陷入困境的人们提供紧急互联网。此外，该技术还能够用于卫星互联网，以便向居住在城市外的人们提供互联网，因为在城市外围，互联网可能会断断续续，或者根本没有互联网。如果手机配备了数字化无线波束成形技术，就可以为个人提供更加可靠的互联网服务。

（图片来源：密歇根大学）

Flynn与团队打造了一个28GHz毫米波数字化波束成形器，配备了一个定制化的天线阵列，在单个集成电路中有16个天线。

这是首个执行毫米波数字波束成形的单芯片系统，由于是单芯片，因而功率与尺寸都比现有的数字系统好上一个数量级。此外，由于是数字信号，因而此类信号既可以指向任何方法，又可以同时“接收”四个不同方向的信息。

这是首个执行毫米波数字波束成形的单芯片系统，由于是单芯片，因而功率与尺寸都比现有的数字系统好上一个数量级。此外，由于是数字信号，因为此类信号既可以指向任何方法，又可以同时“接收”四个不同方向的信息。因此，该设备可以跟踪四架飞机，或者同时与四颗卫星通信。