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(shí)現(xiàn)對館內(nèi)運(yùn)動員的厘米級高精度定位，實(shí)時監(jiān)測、記錄運(yùn)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(yùn)”科技與節(jié)能的最好響應(yīng)和實(shí)踐。

UWB 定位精度高

UWB具有定位精度高、超低功耗、強(qiáng)抗干擾、超大容量及高安全性等技術(shù)特點(diǎn)，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(zhǔn)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(yùn)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(shí)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(yùn)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(biāo)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(dāng)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(diǎn)。設(shè)計用于低插入損耗，此類SPDT開關(guān)可保持低損耗高達(dá)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(xué)、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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(yùn)行。同時，伴隨著消費(fèi)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(jī)構(gòu)Markets and Markets預(yù)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(fù)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(jìn)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(fù)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(dá)10cm，并可探測移動的角度誤差控制在3度之內(nèi)，高出WiFi、藍(lán)牙等技術(shù)多個數(shù)量級，而且信號抗干擾能力強(qiáng)，能夠進(jìn)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(dá)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(jìn)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(lán)牙、紅外線、超寬帶等主流無線技術(shù)具備獨(dú)特優(yōu)勢，因此很適合應(yīng)用于消費(fèi)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(fèi)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(dú)特的技術(shù)專長服務(wù)于數(shù)字化智能經(jīng)濟(jì)，從而催生出更大的市場紅利。

審核編輯：湯梓紅