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通讯科技的发展,不知不觉中已经改变了我们的生活,我们的手机网络、互联网络、物联网络等等各个行业都可以看到通讯科技的作用。从1G到如今的5G,人类通讯技术不断发生质的变化。
1G到5G,无线通信技术发展历程通信领域的发展离不开通信技术高速的更新换代,从通信领域的发展史讲起,可以更好的让我们理解5G技术的本质。1G—1st Generation Mobile Communication Technology,即第一代移动通信技术,是以模拟技术为基础的蜂窝无线电话系统。1978年底,贝尔试验室研制成功先进移动电话系统,建成了蜂窝状移动通信网,1979年摩托罗拉公司首先将无线电应用于移动电话,自此开启了移动通话的时代。
2G-第二代移动通信技术,是移动通信大爆发的时期,手机可以打电话、发短信,还可以低速上网。从2G时代开始,移动通信进入数字通信时代。3G时代已经能够同时传送声音及数据信息,而且速率提升到在几百kbps。3G的最大特点是在数据传输中使用分组交换(Packet Switching)取代了电路交换(Circult Switching),将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合华体会体育hth首页。4G时代,电路交换完全消失,所有语音通话将通过数字转换,以VoIP形式进行。因此在4G网络进行通话时,可以依靠有线或无线网络而不一定需要移动信号覆盖。4G集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。从1G到4G,每一代移动通信的变革都给我们带来了全新的体验。简单说,1G是话音服务,2G是“txt”短消息服务,3G是“jpg”也即图片等多媒体服务,4G则是“avi/mkv”等各种视频类服务,那5G代表着什么呢?
进入智能时代,除了电脑、手机等互联网设备外,越来越多的可穿戴设备、智能家电、共享汽车等不同类型的设备和灯光等公共设施需要接入互联网,5G的互联也让这些设备成为智能设备成为可能,联网后即可实现实时管理和智能相关功能,所以5G其实代表着万物互联的特点。其实5G移动网络与早期的2G、3G和4G移动网络一样,5G网络是数字蜂窝网络,在这种网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化,由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器(发射机和接收机)进行通信。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。
5G技术的特点与发展5G技术的优势与特点主要有以下六点:1.峰值速率达到Gbit/s的标准,满足高清视频,虚拟现实等大数据量传输。2.空中接口时延水平需要在1ms左右,满足自动驾驶,远程医疗等实时应用。3.超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信。4.频谱效率要比LTE提升10倍以上。5.连续广域覆盖和高移动下,用户体验速率达到100Mbit/s。6.系统协同化,智能化水平提升,表现为多用户,多点,多天线,多摄取的协同组网,以及网络间灵活地自动调整。随着各种智能终端的普及,移动数据流量呈现爆炸式增长。在未来 5G 网络中, 减小小区半径,增加低功率节点数量,是保证未来 5G 网络支持1000倍流量增长的核心技术之一 。因此,超密集异构网络成为未来 5G 网络提高数据流量的关键技术。未来无线网络将部署超过现有站点10倍以上的各种无线节点,在宏基站覆盖区内,站点间距离将保持10 m以内,并且支持在每1k㎡ 范围内为25000个用户提供服务 。同时也可能出现活跃用户数和站点数的比例达到1∶1的现象,即用户与服务节点一一对应。密集部署的网络拉近了终端与节点间的距离,使得网络的功率和频谱效率大幅度提高,同时也扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,并且增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活。虽然超密集异构网络架构在5G中有很大的发展前景,但是节点间距离的减少,越发密集的网络部署将使得网络拓扑更加复杂,从而容易出现与现有移动通信系统不兼容的问题。
5G网络设备特点及对MLCC的要求5G网络设备有宏基站、微基站、皮基站以及CPE等诸多配套设备,5G技术的功能特点与优势,也是在这些设备的更新下实现的,更具体来说,设备功能的更新是由各种元器件的变化形成的。从MLCC视角看,5G网络设备的特点和对元件要求主要有以下几点:(1)5G设备频率更高,带宽更宽,对MLCC的高频能要求更高。5G网络的带宽从4G的1.8G-2.6G提升到6G甚至毫米波的28G,峰值速率达到10-20Gbps,这对射频模块的MLCC要求低ESR,强抗干扰,高稳定,高SRF。微容的射频MLCC全系列覆盖:0402/0201/01005尺寸 0.1pF~33pF全容量范围覆盖,0603、0805尺寸射频大功率系列专项匹配基站等各类射频要求,并根据客户需求提供铜和镍两类电极材料的产品。
(2)5G基站布局更密,体积更小,使得MLCC向小型化转变。早期的基站,属于大型设备,都是专用场地对元器件主要要求可靠,而5G基站可能是随处都需要的,因此基站的体积有了要求,其中元器件除了可靠,还要求小型化。对MLCC而言,之前以0603、0402为主的中低容量规格,也部分转移到更小的0201尺寸。微容的微型MLCC技术非常成熟,已形成了市场有口皆碑的产品质量水平和产能规模。为了覆盖基站等高可靠要求的行业,微容通过材料、车间环境、工艺、设备和自动化的管理,将产品整体的水平都提升到工业级的要求。
(3)5G基站数量增加,且数据流增大,需要更多的处理芯片和模块,MLCC的用量随之大增。全球4G网络基站约500万台,而5G网络覆盖,需要的基站数量大概是其3倍,也就是1500万台。此外,5G基站单个基站单元的MLCC使用大约为1.2万片,而宏基站一般有3个单元,MLCC的数量大大增加。
(4)5G数据运算增加,基站功耗大,容易造成局部高温,对MLCC的工作温度上限要求提升。这主要表现在高容MLCC系列,高容MLCC工作温度上限一般为X5R特的85℃,部分高温的电路会提升到X6*特的105℃或者X7*的125℃,而5G基站中,X7*规格要求大大增加,部分PA甚至需要X8*的150℃。微容根据和全球基站龙头企业的深入交流合作,增加高温系列产品的开发,开发出从105℃到150℃的大量耐高温MLCC规格。
(5)5G基站功耗大,供电电压提升,MLCC的耐电压也随之提升。比如,主电源供电一般为48V,这就需要大量使用耐压为100V或者以上的的高压MLCC。微容中高压产品,中低容量可全系列达到100v,针对需要的规格,实现200V-3000V的电压,良好匹配基站要求。
综上所述,5G技术市场将带动MLCC市场在数量和技术上的提升发展,是MLCC市场增长的重要动力和指引。基于对行业的深入认识,微容自成立起定位做高端MLCC,搭建半导体行业标准的净化车间,引进行业最先进的生产设备,广聚国内外顶尖技术研发人才,全力突破高容量、车规、高可靠、高频、超微型等高端系列MLCC。微容在产品质量、技术和产能等方面的成果和前景,得到了电子行业的高度认可,已配合众多行业的龙头企业,包括智能手机等移动设备、基站等网络设备、计算机及服务器、家用电器、安防、汽车、工业控制等。