自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)、5G網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域是這兩年最勁爆的科技風(fēng)口，然而，這些酷炫的技術(shù)從研發(fā)、調(diào)試到成功運(yùn)用，卻不是一件簡(jiǎn)單的事。

　　近日，隨著哥倫比亞大學(xué)的新型毫米波循環(huán)器研發(fā)成功，人類離實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)駕駛、無(wú)線流暢的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)又近了一步。

　　毫米波技術(shù)的突破

　　哥倫比亞大學(xué)電氣工程副教授Harish Krishnaswamy領(lǐng)導(dǎo)的小組在今年2月推出了一種新器件：第一代可置于芯片上的無(wú)磁體非互易循環(huán)器，其工作頻率基于毫米波的范圍。

　　就在這幾天，這項(xiàng)工作的后續(xù)改進(jìn)工作取得新進(jìn)展，根據(jù)《自然通訊》雜志所發(fā)表的研究成果，這種新型循環(huán)器有著四大亮點(diǎn)：

　　其硬件由半導(dǎo)體芯片組成，成本低

　　信號(hào)傳輸基于毫米波級(jí)別，這一量級(jí)的帶寬容量更高、速度更快

　　采用“全雙工”傳輸方式，和當(dāng)前大部分半雙工傳輸器相比，它提供了兩條路徑，從而實(shí)現(xiàn)雙向同步的信息傳輸，數(shù)據(jù)得到實(shí)時(shí)反饋

　　首次拋棄了用磁體材料實(shí)現(xiàn)“全雙工”傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)方式，改用新型高速傳輸器，可安裝于芯片內(nèi)，體積小

　　“全雙工”指的是，通信允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，相當(dāng)于兩個(gè)“單工”通信方式的結(jié)合。

　　Krishnaswamy表示，由于這款新型循環(huán)器具有體積小、成本低，極可能在構(gòu)建VR耳機(jī)的“全雙工”無(wú)線方案、提升5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)效能及研發(fā)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的全集成雷達(dá)方面提供支持，滿足VR內(nèi)容和自動(dòng)駕駛雷達(dá)對(duì)大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸并快速反應(yīng)的需求。

　　一個(gè)百億美元級(jí)的市場(chǎng)

　　要進(jìn)入尋常百姓家，自動(dòng)駕駛和VR技術(shù)或許還有很長(zhǎng)的路要走，但毫米波循環(huán)器研究取得的突破提供了一種解決方案，讓這些前沿技術(shù)的現(xiàn)實(shí)路徑變得可視。

　　除了這兩個(gè)領(lǐng)域，毫米波在5G領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為一門“顯學(xué)”。Verizon正在與高通技術(shù)公司和Novatel無(wú)線公司合作，加快開發(fā)空中下載領(lǐng)域的5G空口毫米波技術(shù)。

　　毫米波市場(chǎng)也在吸引越來(lái)越多巨頭駐足。德州儀器今年發(fā)布了毫米波單芯片互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體產(chǎn)品組合，其中包括5個(gè)解決方案，橫跨具有完整端到端開發(fā)平臺(tái)的76至81GHz傳感器的兩大產(chǎn)品系列，以應(yīng)對(duì)工廠、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)和智能基礎(chǔ)設(shè)施中對(duì)于更高效率的需求。此外，在一些需求不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，如醫(yī)療設(shè)備、箱內(nèi)液位感測(cè)、機(jī)器人(300024) 視覺(jué)和無(wú)人機(jī)等，這項(xiàng)感測(cè)技術(shù)可用于改造現(xiàn)有的一些功能。

　　根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Market Research Engine發(fā)布的報(bào)告，到2023年，全球毫米波技術(shù)市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì)將超過(guò)240億美元，在2016至2023間的年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)35.2%。

　　該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，這一市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素包括：

　　移動(dòng)數(shù)據(jù)流量和對(duì)帶寬密集型應(yīng)用的需求

　　毫米波在小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛

　　在自管理車輛中毫米波被更多應(yīng)用

　　在雷達(dá)和安全應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加對(duì)創(chuàng)新應(yīng)用的需求

　　在消費(fèi)電子領(lǐng)域毫米波的應(yīng)用極具潛力

　　在5G技術(shù)方面使用毫米波具有潛力

　　延伸閱讀

　　根據(jù)德州儀器所發(fā)布的白皮書，毫米波是一項(xiàng)極有價(jià)值的傳感技術(shù)，可用于檢測(cè)物體并提供物體的距離、速度和角度信息。這是一項(xiàng)非接觸式技術(shù)，工作頻譜范圍為30GHz 至300GHz。由于該技術(shù)使用較小的波長(zhǎng)，因此可以提供亞毫米的距離精度，此外該技術(shù)還能夠穿透塑料、墻板和衣服等特定的材料，并且不受雨、霧、灰塵和雪等環(huán)境條件的影響。

　　其在5G方面的應(yīng)用尤為吸引機(jī)構(gòu)關(guān)注。

　　平安證券分析認(rèn)為，5G 毫米波市場(chǎng)壁壘高，雷達(dá)廠商技術(shù)積累最易轉(zhuǎn)化。毫米波陣列天線具備體積小型化、重量輕量化、寬帶化、固態(tài)化和集成化等特點(diǎn)，廠商需大量技術(shù)積累，體現(xiàn)在平面天線設(shè)計(jì)、器件芯片集成、PA 半導(dǎo)體材料、微波傳輸線以及測(cè)量測(cè)試復(fù)雜等方面。雷達(dá)廠商的相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)和工藝經(jīng)驗(yàn)成果最易轉(zhuǎn)化。中性條件下，我國(guó)5G 毫米波基站射頻系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模2019年為24 億元，2020年為72億元，2021年達(dá)到120億元。

　　該機(jī)構(gòu)建議關(guān)注雷達(dá)龍頭國(guó)睿科技(600562) ，基站天線和射頻器件制造商通宇通訊(002792)、武漢凡谷(002194) 、盛路通信(002446) ，終端天線生產(chǎn)商信維通信(300136) 和布局GaN代工市場(chǎng)的三安光電(600703) 。 ：