带你全面了解 5G 毫米波
Ubiquiti 的 60GHz 链路部署大赛正在如火如荼地举办中，大家可以登录到 airFiber WEB界面，在 airFiber 仪表盘中寻找 “60GHz 链路部署大赛” 活动海报，提交您的链接作品就能看到目前的部署排名。比赛已经进行了 38 周，活动会持续到 2021 年 12 月 31 日。
那为什么要举办 60GHz 的链路大赛呢？ 实际上 60GHz 频段通信的波长仅为 5mm 左右 ，属于毫米波。毫米波传播在大气中，会受到大气吸收和大气散射因素作用，从而陷入传输衰减。所以通常毫米波也被认为是微距传输，但是事实证明 Ubiquiti 设计的 airFiber 已经可以将毫米波传输 20 公里以上 ！
什么是 5G 毫米波？
那什么是毫米波呢？2021 年初，中国联通宣布要在明年为北京冬奥会部署 5G 毫米波，这个 5G 毫米波又是什么呢？
这就要从 5G 说起， 5G 是第五代移动通信技术 ，是根据第三代伙伴计划协议 3GPP（3rd Generation Partnership Project）制定的标准。而这个标准通常以十倍的速度作为一次迭代，因此 5G 的网络速度理论上是 4G 的 10 倍。那如何能在提高网速的同时又保证传输呢？这就要从频率和频宽说起。
一般而言 频率越高、频宽越宽，则传输速度越快、数据越多 。可以把频率类比为火车速度，频宽为铁道宽度，传输数据就是乘客。如果火车速度加快、铁道宽度加宽，就可以有更多的火车进行来回运行，那么能来往两地的乘客也就越多、越简宽快。
不过又由于另一个物理特性 光速=波长 频率 ，在光速恒定的情况下，电磁波频率越高则波长越短。 波长越短则电磁波的穿透性就越差，且容易在传输过程中受到环境的影响。 因此之前的 4G、3G 甚至 WiFi 和蓝牙等技术都是使用 3.5Ghz 以下的低频频段。
由于 3.5Ghz 以下频段都用完了，找不到足够干净的频段，而且为了增加速度和使用者体验，5G 就只能往 3.5GHz 以上的高频发展了。依据 3GPP 的定义， 5G 可以分为两大频段：mmWave，这是大多数人谈论的超高速 5G；sub-6GHz，这是大多数人暂时将要体验的 5G。
Sub-6GHz ？
Sub-6GHz 顾名思义是指 6GHz 以下的中低频段 ，低频在 1GHz 以下，中频范围是 3.4GHz 到 6GHz。
我国的 5G 应用主要集中在 6GHz 以下的中低频段，比如中移动为 2.6G、4.9G，联通和电信的频段为 3.5G，而广电更是拥有 700M 的频段。
Sub-6 频段与绝咐神现在的 4G LTE 频段相近，主要差别就在于 Sub-6 将频宽增加以提升速度 。（类似上文说的多加几条铁轨，可以有更多的火车进行数据运输，虽然火车速度/频率没变，但是能够传输的数据更多了，从而使得通信速度变得更快）。而且由于 Sub-6 有部分的 5G 技术与 4G 融合，所以有部分人会视其为 4G 加速版。
上图是 3GPP 对于 5G 频段的配置方式，上方为 Sub-6，下方为毫米波。
毫米波 mmWave？
毫米波是指 6GHz 以上，从 24GHz 到 52GHz 的较高频率无线电频段。 毫米波的频段比 Sub-6 大幅提升，其火车运行速度也跑得更快了， 传输速度更是并亏可以达到 Sub-6 的 16 倍。
毫米波的可用频带宽度也非常富余，加上空分、时分、正交极化或其他复用技术，5G 中万物互联所需的多址问题，是可以轻易解决的。 更重要的是如此富余带宽的频谱几乎免费， 在 5G 系统中使用毫米波通信技术，不仅可以获得极大的通信容量，更能降低运营商和通信用户的使用成本。
毫米波技术研究由来已久，最早可追溯到上世纪 20 年代。毫米波传播特性研究在 50 年代就已经取得了相当的成就，当时研发的毫米波雷达已应用于机场交通管制。到 90 年代，毫米波集成电路研制已取得了重大突破，使毫米波技术可以广泛地应用于军事和民用通信领域。
毫米波技术在通信领域的应用主要是毫米波波导通信、毫米波无线地面通信和毫米波卫星通信，且 以无线地面通信和卫星通信为主 。在毫米波地面通信系统中，除了传统的接力或中继传输通信应用外，还有高速宽带接入中的无线局域网（WLAN）通信。WLAN 具有双向数据传输 特点，可以提供多种宽带交互式数据和多媒体业务。
Ubiquiti 在 2012 年就开始专研毫米波的无线通信， 更是从 Motorola 招来团队专门负责AirFiber 项目。他们为 AirFiber 设计了独有的射频和调制解调器，使它可以在 6Ghz 以上的 11Ghz、24Ghz、60Ghz 进行无线电传输。 基于毫米波的特性，AirFiber 即使在 10 公里以上的传输中也能处理 1Gbps 的数据，是同时期产品速度的百倍。 而在近期举办的 60GHz 传输大赛中，更有用户使用 AirFiber 产品传输了 24.59 公里 。完全突破了传统认知中毫米波由于超短的波长，传播距离容易受到大气影响的既定印象。实际应用中也证明，毫米波可以取代有线光纤进行主干网络通信。
可以毫不夸张地说，毫米波就是今后移动通信和无线通信的未来，毫米波是 5G 的重要组成部分，而 5G 也是我国发展的重要组成部分。目前国家滑雪中心已经展开了 5G 毫米波实验，相信到 2022 年的北京冬奥会上，大家就能感受到 真·5G 的高速魅力。当然你也可以通过使用 Ubiquiti 的 airFiber 毫米波系列产品，感受毫米波在无线通信领域的速度。
参考资料：
[1]李明. 5G无线:从Sub—6 GHz到mm波机遇与技术挑战[N]. 电子报,2017-10-15(012).
[2]张长青.面向5G的毫米波技术应用研究[J].邮电设计技术,2016(06):30-34.
[3]Juli Clover. mmWave vs. Sub-6GHz 5G iPhones: What's the Difference?
[4]http://qualcomm.cn/ Ookla Speedtest数据显示，5G毫米波速率可达Sub-6GHz的16倍
[5 ]www.ncc.gov.tw
5g天线
5g射频天线龙头上市公司：飞荣达（300602）、立讯精密（002475）、360问答东山精密（002哪负等居树显384）、盛路通信（002446）。飞荣达（300602），最新股价式矿啊格思苗犯贵代试22.72元，总市值115.09亿：公司主要产品为EMI屏蔽材料、导热材料、吸波材料和其它配套电子材料，是国内规模与静那真境力就步金友别实产品前列的民用电子设备电磁屏蔽及导热应用解决方案提供商。
立讯精密（002475）
立讯精密（002475），最新股价51.80元，总市值3625.88亿：立讯同拿志态全早坚穿精密是滤波器龙头，公司专注于连接器、连接线、马达、无线充电、FPC、天线、声学和电子模块等产品的研发、生产和销售、高频产品开发。
东山精密（002384）
东山精密（002384），最新股价28.71元，总市值490.90亿：公司专注于通信设备、精密金属结构件、LED技术及电子电路领域解决方案，是国内领先的异动通信基站射频当少伟标正例修器件、射频结构件提供商。
盛路通信（002446）
盛路通信（002446），最新股价6.85元，总市值唱主么律鲁职们跑满肉62.25亿：国内领先的天线、射频产品研发、制造、销售于一体的高新沉各技术企业。5G毫米波频段基站射频天信系统单是国内2019年~2025年市场规模逐年呈三倍增长，而盛路市占率4分之一强。
科学家是怎样从蝙蝠身上得到启示，发明雷达的？
蝙蝠在寻食、定向和飞行时发出的信号是由类似语言音素的超声波音素组成。蝙蝠必须在收到回声并分析出这种回声的振幅、频率、信号间隔等的声音特征后，才能决定下一步采取什么行动。
靠回声测距和定位的蝙蝠只发出一个简单的声音信号，这种信号通常是由一个或二个音素按一定规律反复地出现而组成的。当蝙蝠在飞行时，发出的信号被物体弹回，形成了根据物体性质不同而有不同声音特征的回声。然后蝙蝠在分析回声的频率、音调和声音间隔等声音特征后，决定物体的性质和位置。
科学家从蝙蝠探路的试验和研究得到启示，发明了雷达，这就是蝙蝠与雷达的联系
