芯百特CBG9326：為冬奧賽場高精度定位助力

在本次冬奧會中，基于芯百特CBG9326推出的UWB-AOA定位產(chǎn)品，通過在國家速滑館內(nèi)部署特定數(shù)量的定位基站，從而實現(xiàn)對館內(nèi)運動員的厘米級高精度定位，實時監(jiān)測、記錄運動員的滑行軌跡，并支持兩年以上的歷史數(shù)據(jù)查詢。相較傳統(tǒng)UWB定位設(shè)備，在同等環(huán)境下UWB-AOA在保持高精度定位的同時可節(jié)約成本近80%，是“綠色奧運”科技與節(jié)能的最好響應(yīng)和實踐。

UWB 定位精度高

UWB具有定位精度高、超低功耗、強抗干擾、超大容量及高安全性等技術(shù)特點，是其他傳統(tǒng)定位技術(shù)不具備或者做得不夠理想的，因此UWB能迅速在室內(nèi)精準定位市場中找到自己的發(fā)展空間。UWB技術(shù)在本屆冬奧會上大放異彩，既豐富了UWB在體育運動領(lǐng)域的市場空間，也必將推動UWB技術(shù)在其他行業(yè)應(yīng)用的快速發(fā)展。芯百特作為射頻前端芯片的國產(chǎn)佼佼者，很早就布局UWB技術(shù)和市場，在公司成立之初就研發(fā)和量產(chǎn)了一系列適合UWB基站定位的射頻前端芯片，和合作伙伴一起深耕UWB的市場應(yīng)用。這次他們的芯片能成功應(yīng)用于北京冬奧會，是公司經(jīng)過長期不懈努力，水到渠成的結(jié)果。

事實上，該產(chǎn)品內(nèi)含的關(guān)鍵射頻解決方案CBG9326驅(qū)動放大器內(nèi)里大有乾坤。據(jù)了解，CBG9326是工作頻率運行在3.0-4.5GHz的高效率GaAs HBT MMIC驅(qū)動放大器，應(yīng)用場景覆蓋基站、標簽、兒童手環(huán)等領(lǐng)域。能夠在5V供電下提供25dBm的飽和功率以及21dB的增益，以及40%以上的PAE效率。采用EMSOP8封裝形式，封裝在一個低成本，8引線并帶有露底的表面貼裝外殼內(nèi)，以改善射頻和熱性能。

此放大器能夠在+3.3V電源電壓下提供19dB的增益和+25dbm的飽和功率，在+5V電源電壓下提供23dB的增益和+26dBm的飽和功率。當放大器不使用時，可降低功率以節(jié)省電流消耗。內(nèi)部電路匹配經(jīng)過優(yōu)化，可提供40%以上的PAE效率。

此外，與CBG9326相關(guān)匹配的還包括CBS8348和CBG9092兩顆產(chǎn)品。

其中，CBS8348是一個寬帶GaAs pHEMT單片集成式單刀雙擲開關(guān)，采用無鉛2mm-8引腳的PDFN封裝，0.5mm柵長GaAs pHEMT工藝制備，具備性能和可靠性完全鈍化的工藝特點。設(shè)計用于低插入損耗，此類SPDT開關(guān)可保持低損耗高達10 GHz。典型的應(yīng)用是WLANIEEE 802.11a + blg和MIMO，其他應(yīng)用包括需要超快切換速度的測試設(shè)備，具體應(yīng)用于纖維光學、微波無線電、軍事、太空、小型衛(wèi)星地面站領(lǐng)域。

CBG9092是一個平坦增益、高線性度、超低噪聲放大器，采用RoHS綠色環(huán)保標準的2x2mm表面貼裝封裝，應(yīng)用場景為基站。在3.3V-5V的單一電源，以及68mA偏置設(shè)置中，2.5GHz通常提供22dB增益，+37dBm OIP3和0.5dB噪聲系數(shù)。

該產(chǎn)品集成了一個關(guān)閉偏置功能，允許TDD應(yīng)用程序的操作。由于該設(shè)備使用高性能E-pHEMT工藝進行內(nèi)部匹配，因此只需要從單正電源接入5個外部組件：外部射頻扼流圈和阻塞/支路電容和偏置電阻。CBG9092覆蓋500–4200MHz的頻帶，覆蓋范圍亦可低至150MHz。主要應(yīng)用在中繼器/DAS、移動基礎(chǔ)設(shè)施、通用無線、LTE/WCDMA/CDMA/GSM、TDD或FDD系統(tǒng)中。

萬物互聯(lián)時代：UWB技術(shù)市場紅利凸顯

萬物互聯(lián)時代的來臨，拉近了人與人、人與物、物與物之間的距離。市場研究表明，在未來的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，超過半數(shù)的應(yīng)用都需要基于地理位置信息運行。同時，伴隨著消費市場不斷升級變化，用戶及行業(yè)對于定位精度的要求也愈加苛刻。

正因如此，在產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟且擁有技術(shù)支持的前提下，被業(yè)內(nèi)稱為“室內(nèi)定位三劍客”之一的UWB技術(shù)的爆發(fā)便是順理成章。據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)Markets and Markets預測，全球室內(nèi)定位市場規(guī)模將由2017年的71.1億美元增長到2022年的409.9億美元，并將保持42%的復合增長率。

UWB技術(shù)也稱為超寬帶技術(shù)，是采用頻譜極寬的納秒級的非正弦波窄脈沖進行通信的低功耗無線通信和感知技術(shù)。具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、截獲率低、系統(tǒng)復雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)勢。

與常見的連續(xù)載波寬帶通信方式不同，UWB利用納秒級(0.3ns)的窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，有較為精確的定位與感知能力，定位精度可達10cm，并可探測移動的角度誤差控制在3度之內(nèi)，高出WiFi、藍牙等技術(shù)多個數(shù)量級，而且信號抗干擾能力強，能夠進行大量信息的傳輸，可用在無線個人局域網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)連接、精確定位和短距離雷達等領(lǐng)域。

可觀的市場需求，也帶動著產(chǎn)業(yè)鏈廠商持續(xù)加碼布局。從目前UWB技術(shù)的市場格局來看，下游應(yīng)用市場紅利日益凸顯，有望加速UWB規(guī)?；逃眠M程。業(yè)內(nèi)人士指出：“基于AoA加成的UWB定位系統(tǒng)無需額外鋪設(shè)基站，得益于UWB的超寬帶和窄脈沖特性，在空間中很難被攔截，尤其是室內(nèi)或相對密閉、小范圍的空間內(nèi)，UWB定位體系相較WiFi、藍牙、紅外線、超寬帶等主流無線技術(shù)具備獨特優(yōu)勢，因此很適合應(yīng)用于消費應(yīng)用領(lǐng)域?！?/p>

總體來看，伴隨物聯(lián)網(wǎng)對精確定位需求的日益加劇，UWB技術(shù)勢必會在消費級市場、企業(yè)級場景等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中大放異彩，日后亦將迸發(fā)出更多的創(chuàng)新應(yīng)用。研發(fā)完成UWB射頻解決方案的芯百特，也將積極響應(yīng)新基建的號召，致力于以獨特的技術(shù)專長服務(wù)于數(shù)字化智能經(jīng)濟，從而催生出更大的市場紅利。

審核編輯：湯梓紅