5G移動通信技術(shù)下的射頻重點技術(shù)

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【摘要】5g通信已經(jīng)在我國實現(xiàn)實現(xiàn)了商業(yè)運行，其巨大的通信優(yōu)勢對經(jīng)濟社會的發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。本文通過介紹5G移動通信技術(shù)基本概念和特點，探討其射頻技術(shù)的運用手段和存在的問題，并進行有效的分析。

【關(guān)鍵詞】5G移動通信技術(shù)；射頻技術(shù)；分析

引言：

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡通信已經(jīng)成為智能化社會的重要載體，而5G網(wǎng)絡的運行，為人們的生產(chǎn)生活提供了極大的便利，對社會經(jīng)濟的發(fā)展提供了強勁的動力。5G技術(shù)也成為了科技領(lǐng)域的熱門課題，其關(guān)鍵技術(shù)也產(chǎn)生了較為龐大的市值，吸引著科研機構(gòu)投入其中，特別是射頻技術(shù)作為5G通信的重要前端技術(shù)，是影響通信質(zhì)量和效率的重要因素。

一、5G移動通信技術(shù)概述

5G移動通信技術(shù)是對社會網(wǎng)絡通信需求的有效解決，其高速的傳輸速率、廣泛的覆蓋范圍和及時的相應時間為各個領(lǐng)域的發(fā)展提供了高效的途徑。

二、5G移動通信技術(shù)的基本特點

5G技術(shù)相較于4G來說，在許多關(guān)鍵技術(shù)上有了重大的突破，其被廣泛運用到生活生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。綜合考慮5G的運營情況和使用體驗，其相對于其他通訊模式，具有非常鮮明的特點。

2.1通信速度快

移動網(wǎng)絡的通信速度是影響其應用范圍和力度的關(guān)鍵。隨著智能設(shè)備的更新?lián)Q代，高質(zhì)量和高速度的信號傳輸已經(jīng)成為衡量網(wǎng)絡性能的重要標準。5G的應用有效滿足了人們對網(wǎng)速的要求，方便了社會的生產(chǎn)生活，較大的數(shù)據(jù)資料能夠不受空間的限制進行高速傳輸，加大提高了經(jīng)濟生活效率，為用戶提供更加便捷的服務體驗。

2.2覆蓋范圍廣

5G技術(shù)通過加強網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和相關(guān)技術(shù)的革新，使其網(wǎng)絡覆蓋范圍變得更加廣大和深入。在環(huán)境惡劣的地區(qū)，可以利用5G網(wǎng)絡實現(xiàn)資源環(huán)境的實時監(jiān)控，為這些地區(qū)的管理工作提供有效的支持。同時可以對重點區(qū)域的網(wǎng)絡進行深層次的覆蓋，保證各個角落的通信質(zhì)量，極大方便了用戶的使用。

2.3低延時

5G技術(shù)的超低延時，為無人駕駛技術(shù)的完善和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的革新帶來了強大的技術(shù)支持。5G在無人駕駛領(lǐng)域的應用，可以極大的簡化設(shè)備的復雜程度，通過高速和超低延時的網(wǎng)絡通信，將數(shù)據(jù)指令實時傳輸?shù)皆O(shè)備中進行執(zhí)行，提高了設(shè)備的安全性和實用性。其在工業(yè)自動化領(lǐng)域的應用能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)設(shè)備的全面智能化操作，對操作指令進行及時的運行，極大提升生產(chǎn)效率。

三、基于5G移動通信技術(shù)的射頻重點技術(shù)分析

3.1大規(guī)模MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)作為能夠有效提高通信系統(tǒng)頻譜利用效率的手段，已經(jīng)在4G網(wǎng)絡中得到廣泛應用，但受4G網(wǎng)絡的自身頻譜限制，無法實現(xiàn)其真正的性能。其工作原理是通過增設(shè)天線，利用有限的空間，不改變頻譜和天線功率的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)通信效率的提升。隨著5G時代的到來，大規(guī)模MIMO技術(shù)已經(jīng)在基站的建設(shè)中得到應用，但是手機等智能移動終端受限于自身體積和成本的考慮，無法實現(xiàn)MIMO技術(shù)的深入運用，影響整體的信息傳輸效率。

3.2同頻雙工通信技術(shù)

5G通信對通信設(shè)備的頻譜有較高的要求，同頻雙工通信技術(shù)的利用能夠極大提升頻譜利用效率，實現(xiàn)在信號通道上的兩個方向同時進行，能夠同時接受和發(fā)送信號，理論上能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜的雙倍利用。通信效率的提升也帶來了干擾問題，同一端口同時的發(fā)送和接受還會產(chǎn)生極大的干擾，嚴重影響通信質(zhì)量，同時該技術(shù)與MIMO技術(shù)的運行存在不兼容的情況，系統(tǒng)天線數(shù)量的增加，使其整體設(shè)計變得復雜且不易實現(xiàn)。[2]當前的干擾消除技術(shù)主要是從數(shù)字和模擬兩個方向進行研究。其中數(shù)字方向是對信號進行數(shù)字信號轉(zhuǎn)變，通過相應的算法對信號中的干擾進行處理，達到抵消干擾的效果。而模擬方向的方法是將干擾信號的進行幅度相當?shù)姆聪蚝铣?，使干擾信號進行自動抵消。

3.3毫米波頻段通信技術(shù)

隨著無線通訊領(lǐng)域的迅速發(fā)展，現(xiàn)有的低端頻譜已經(jīng)無法滿足5G通信的要求，MIMO和同頻雙工技術(shù)的應用提高了頻譜利用率，但是仍然無法解決通信系統(tǒng)容量偏低的問題。而毫米波因其波長短和頻段較寬的優(yōu)點，能夠為5G通信提供優(yōu)質(zhì)的頻譜資源。其主要的應用形式是混合波束賦形，通過與MIMO技術(shù)的有機結(jié)合，實現(xiàn)頻譜利用效率的提升。而毫米波技術(shù)在具體的應用中也存在許多問題，系統(tǒng)的設(shè)計需要毫米波波長較短的問題，其天線陣列應當小于中頻電路的尺寸，增大了系統(tǒng)的復雜程度。同時毫米波要進行前段天線一體化處理，不能適用接口連接方式，在設(shè)計中要采用波導接口，提升通信效果。

結(jié)語：

射頻技術(shù)是5G前端開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，對提升頻譜利用率，提升通信質(zhì)量具有重要意義，其科學的利用能夠為5G的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]趙天潤.5G移動通信技術(shù)及發(fā)展趨勢研究.信息系統(tǒng)工程.2019.

[2]任宇鑫,張翔,魏貴明.適用于5GOTA射頻測試的動態(tài)賦形緊縮場研究及其應用.信息通信技術(shù)與政策.2019.

作者：陳高強 林曉君 俞利光 單位：三維通信股份有限公司