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2018年，我們看到了半導(dǎo)體元器件和汽車的融合，看到了人工智能產(chǎn)業(yè)的落地艱辛，當(dāng)然還有5G技術(shù)和測試飛速發(fā)展將商用時間提前等等。在即將到來的2019年，我們關(guān)注的重點和難點又在哪里呢？11月13日，NI (美國國家儀器公司，National Instruments，簡稱NI)發(fā)布了《NI 趨勢展望報告2019》。報告探討了日新月異的技術(shù)發(fā)展所面臨的關(guān)鍵工程趨勢和挑戰(zhàn)，包括物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、從原型驗證到商業(yè)化部署的5G技術(shù)推進(jìn)以及大眾自動駕駛等領(lǐng)域。
2018年6月，5G核心標(biāo)準(zhǔn)落地。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署與應(yīng)用測試即將到來。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信測試是通過線纜直連的方式完成數(shù)據(jù)傳輸信道的性能指標(biāo)、終端設(shè)備的規(guī)程協(xié)議、產(chǎn)品在符合標(biāo)準(zhǔn)方面的一致性測試等測試。5G具有高頻、高帶寬、大規(guī)模天線、復(fù)雜的三維建模等特點，使得5G測試與4G相比區(qū)別很大。
《NI趨勢展望報告2019》中重點解讀了5G中MU-MIMO和mmWave技術(shù)的測試難點，NI業(yè)務(wù)和技術(shù)研究員 Charles Schroeder負(fù)責(zé)完成這一部分的報告。報告指出，MU-MIMO和mmWave技術(shù)的物理實現(xiàn)需要使用比前幾代蜂窩標(biāo)準(zhǔn)更多的天線元件。根據(jù)物理學(xué)定律，mmWave頻率的信號在通過自由空間時將比當(dāng)前蜂窩頻率的信號衰減得更快。因此，在發(fā)射功率電平近似的情況下，mmWave蜂窩頻率的范圍將比當(dāng)前蜂窩頻帶小得多。
為了克服這種路徑損耗，5G發(fā)射器和接收器將利用并行工作的天線陣列，并使用波束成形技術(shù)來提升信號功率，而不是像目前的設(shè)備那樣每個頻帶使用一個天線。這些天線陣列和波束成形技術(shù)不僅對于增加信號功率很重要，對于實現(xiàn)MU-MIMO技術(shù)也同樣至關(guān)重要。
那如何將所有這些天線安裝到未來的手機中？幸運的是，mmWave頻率的天線將比用于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩天線小得多。新的封裝技術(shù)，如集成天線封裝（antenna in package，AiP，即天線陣列位于芯片的封裝內(nèi)），將使得這些天線更容易集成到現(xiàn)代智能手機的小空間內(nèi)，但天線陣列可能*封閉，沒有任何可直接接觸的測試點。
《NI趨勢展望報告2019》指出，將使用OTA解決新挑戰(zhàn)。OTA是AiP技術(shù)的選擇，因為天線陣列集成在封裝內(nèi)，無法通過導(dǎo)線直接連接陣列元件。即使測試工程師可以使用傳導(dǎo)測試方法連接各個天線元件，他們也面臨著選擇并行測試（購買更多儀器帶來的資本支出）還是連續(xù)測試（測試時間和吞吐量增加帶來的運營成本）的困難。雖然許多技術(shù)問題，測量精度問題、全新的測量方法、RF帶寬上進(jìn)行校準(zhǔn)和測量所需的處理量增加等，仍有待解決，但OTA測試提供了將陣列作為一個系統(tǒng)而不是一組獨立元件進(jìn)行測試的可能性，這有望提供系統(tǒng)級測試的率。
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