近期，在融資日益困難的當下，微波、毫米波相控陣芯片和天線的領軍企業：成都天銳星通科技有限公司完成新一輪E+輪融資，由德諾資本參與投資，助力其鞏固相控陣技術領域的領軍地位。成立于2013年的天銳星通，參與研發的相控陣終端曾在神舟十三號載人飛船的返回過程中發揮了至關重要的作用，為飛船提供了可靠的通信保障。

這家公司在國內的毫米波相控陣技術領域有哪些突破，填補了國內空白？5月28日，在是德科技年度盛會上，東南大學教授、天銳星通首席科學家趙滌燹分享了5G毫米波通信最新應用進展，以及5G毫米波在部署中毫米波相控陣技術如何解決無線覆蓋的痛點問題，并且重點闡述了國內首個自研毫米波相控陣芯片和天線的方案。

5G毫米波通信三大優勢，典型應用囊括衛星通信和低空經濟場景

隨著衛星通信、低空經濟和沉浸式XR通信的興起，5G毫米波技術在這些新型應用領域有廣闊的應用前景。毫米波通信主要覆蓋在30到300GH頻段，5G毫米波頻段比較高，現在在Ku/Ka頻段衛星通信可以使用。

5G毫米波牌照也在逐步開放中，5G毫米波第一大優勢就是頻譜資源豐富，對于通信來說支撐很大的數據流量，對于雷達系統來說，它也有很好的雷達識別精度。毫米波第二大優勢是工作頻率高，頻率越高天線尺寸越短，毫米波可以支持系統的小型化。

2023年6月ITU發布6G愿景，ITU的建議書提出面向2030及未來的6G系統將推動實現包容性、泛在連接、可持續性、創新、安全性、隱私性和彈性、標準化和互操作、互通信等七大目標。趙滌燹表示，與5G毫米波相關的包括沉浸式通信，包括沉浸式XR通信、遠程多感官遠程呈現和全息通信。沉浸式通信的游戲，數據量特別大，5G毫米波支持AR、VR場景，可以更加輕松地、更生活化的呈現出來。

第三大優勢對于超大規模連接支持。以往超大規模連接支持多指物聯網的窄帶通信，但是5G毫米波帶寬有優勢，相控陣陣列大，對于數據流量不大的一些通信，用帶寬換陣列的尺寸，把天線尺寸可以做得很小。比如電力、石油開發場景下需要衛星通信，數據流量不大，需要的衛星節點多，這些應用場景中5G毫米波具備優勢。泛在連接，應用在衛星通信和低空經濟領域，衛星通信整個寬帶都在毫米波波段，低空經濟包括通感一體、天地一體化通信的基站也需要毫米波的支持。

布局毫米波相控陣技術，解決毫米波傳輸痛點

大規模的相控陣是解決毫米波無線傳播距離受限的核心關鍵技術。相控陣是一個電磁波接收發射系統，電磁波的頻率越高、波長越短，其天線單元也就越小，在同樣的面積下就可以容納更多的天線。天線一多，密密麻麻地排成一個方陣，就組成了天線陣列。

趙滌燹指出，天銳星通布局毫米波相控陣技術領域，原理是利用多個天線發射無線電磁波，無線電磁波在空間進行合成，來聚焦波束，增大輸出功率的效果，它可以彌補毫米波覆蓋能力的不足。以一個6厘米×6厘米的方塊為例，如果我們在3GHz頻段放天線，它只能放一個天線，它發送的波速就相對比較有限，波速在空間的損耗比較大；如果在30Hz頻段，在同樣的面積下，我可以放100個天線，這100個天線它的空間波速就可以聚焦，可以形成1個非常好的定向波束來定向發送功率，起到遠距離覆蓋的一個效果。

毫米波相控陣具備兩大優勢：一、實現遠距離覆蓋。高頻段波長短，天線尺寸小，頻率提升N倍時，在發射和接收端均配置N×N的陣列天線，實現高增益和窄波束，提高等效輻射功率和接收靈敏度，增大傳輸距離。例如：頻率升高10倍，FSPL升高20dB；假設頻率升高后PA和LNA參數不變，收發均使用10×10的陣列天線，每個天線接1個PA/LNA，總共獲得60dB的鏈路增益，比低頻天線額外多出40dB的增益。這也是為什么在Ku頻段和Ka頻段使用5G毫米波，需要毫米波在衛星通信領域實現寬帶、遠距離傳輸。

二、二維高速電掃描，調節每個天線單元的信號相位控制波束方向，相控陣電掃描可以將各通道信號相干疊加，同時實現空分復用。為了實現高速電掃描，相控陣是唯一的手段。

推出CMOS工藝的毫米波相控陣芯片和天線，應用場景不斷擴展

2020年初，天銳星通與網絡通信與安全紫金山實驗室合作，研制出了CMOS全集成4通道毫米波相控陣芯片，將每通道的成本由1000元降至20元左右，實現了中國在該項技術上的突破。

趙滌燹表示，天銳星通推出了高性能低成本毫米波相控陣，此相控陣基于可大批量生產的CMOS工藝和多層混壓PCB工藝。毫米波相控陣以天銳星通自行研制的多通道硅基CMOS多功能全集成芯片為基礎，集成1024天線單元，256顆CMOS相控陣芯片，功率分配網絡、電源、數字連線以及電源和波束管理模塊。Ka頻段1024/1560單元，Ku頻段768單元標準陣面+定制化陣面。

他介紹一款適用30Hz，用于Ka衛星通信的5G毫米波8通道相控陣芯片，芯片里面集成驅動放大器DA、功率放大器PA、移相器PS和衰減器ATT，內置SPI、功率檢測、溫度檢測模塊。單通道的功率增益達到20dB以上。此外，天銳星通還推出了16通道的5G毫米波頻段的相控陣芯片和天線，2023年天銳星通還推出了Q、W頻段硅基CMOS相控陣芯片。天銳星通在硅基毫米波相控芯片方向取得突破，實現批量生產，性能國際同步。

據悉，天銳星通和中國聯通合作，完成推出了“高國產化率毫米波室內分布式基站”，去年榮獲了2022年度信息通信領域的十大科技進展。

CMOS毫米波芯片與大規模集成相控陣已經在規模性的推廣應用了，成果已經在車載、船載、無人機衛星通信領域和毫米波5G領域得到規模性應用。趙滌燹介紹說，天銳星通將毫米波技術應用在低空經濟中。比如在無人機載遠距離毫米波回傳接入一體化系統，此系統首次引入5G、6G NTN非地面網絡技術，構建毫米波接入回傳一體化系統，實現超遠距、低時延和強抗干擾的無人機提供無線接入覆蓋，接入數據通過光交換機傳送給機載端回傳AAU，通過單跳，或者兩跳無線遠距離回傳。

據悉，天銳星通以自研CMOS相控陣芯片為核心構建相控陣天線，突破大規模毫米波相控陣集成技術和窄波束精確快速對準技術，研制全套定制化毫米波通信設備，實現毫米波通信距離量級提升。

此外，天銳星通推出了“國內首臺套”— Ka頻段衛通平板相控陣天線子陣產品，是面向高通量衛星、低軌寬帶衛星通信的迫切需求研制，可在動中通的車載、船載、機載、便攜等平臺上應用，為用戶提供優質高效的衛星通信網絡。

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