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5G模組化量測儀器大戰正式開打。因應5G毫米波頻段及Massive MIMO原型設計驗證需求,一線儀器大廠正紛紛加碼布局AXIe、PXIe或單機模組化測試平台,以及新型調變技術演算法,從而支援超高頻率、GHz解調頻寬和數十到數百通道的高規格測試功能,加速擁抱5G商機。
5G預期將使用毫米波頻段,因此用來對各種毫米波無線通道模型進行特性分析的毫米波通道探測系統已變成熱門焦點。本文主要探討如何利用商用儀器來設定MIMO通道探測系統,以應付5G可預見的毫米波頻段、超寬頻及Massive MIMO等主要技術挑戰。
為加速實現B4G、5G異質網路架構,全球主要基頻晶片商、基地台設備業者正競相發展LTE小型基地台和LAA解決方案,因而帶動相關RF量測設備需求,激勵儀器商爭相卡位。
高性能、多接口通道模擬器將提升MIMO OTA測試效益。CTIA、CCSA和3GPP陸續底定LTE MIMO OTA測試規範,並建議以最能模擬真實環境的電波暗室方案為主,因而刺激量測解決方案、驗證實驗室業者加緊部署高性能、多接口通道模擬器,以滿足MIMO OTA嚴格的測試要求並提高效率。
B4G量測、5G設計驗證商機萌芽。今年第一季,3GPP公布LTE R12版標準後,已正式揭櫫異質網路、LAA和LTE MTC等B4G技術發展序幕;不僅如此,各國標準組織、通訊實驗室更馬不停蹄投入5G原型設計和專利布局,因而引爆龐大的RF訊號量測及電路設計驗證需求。
車用LTE M2M模組精銳盡出。M2M模組廠正競相打造車用LTE模組大軍,全力卡位智慧車聯網、影音應用商機,包括LTE多頻多模產品、新一代LTE Cat. 1/0機器類型通訊模組,以及4G結合Wi-Fi車內網路解決方案正如雨後春筍般冒出頭來,可望加速滲透智慧汽車。
異質多核心車載處理器大行其道。搶搭智慧汽車發展熱潮,一線車載處理器大廠正不約而同研發兼具視覺處理和安全控制功能的異質多核心SoC,將有助車廠一次搞定車載資通訊、ADAS兩大系統設計需求,進而開闢車載處理器的全新技術發展路線。
看好智慧汽車發展潛力,半導體廠、作業系統供應商已發動強烈攻勢,大舉部署車用嵌入式處理器、顯示人機介面和V2X聯網方案,以及Android Auto、CarPlay和Linux-based車載作業系統,促進智慧汽車發展急速升溫。
電信商藉由增加並行傳輸密度、提高資料壓縮率等改善方案以提升網路資料傳輸率,卻也同時引發增加電源供應器功率的設計挑戰。通訊電源系統開發人員須同時克服DC電源系統提高功率的挑戰,並妥善引入鋰電池備用儲能系統,方能有提升電信設備效能與安全性。
μTCA網路背板和儲存伺服器等電子系統要穩定、可靠運作,電源冗餘與故障隔離是不可或缺的關鍵設計。有鑑於此,電源晶片業者開發出整合理想二極體和熱插拔電路的控制晶片,期以更小的占位空間,讓上述應用系統能更平順的在兩個電源間切換。
鋰離子電池可望躍居基地台備用電源技術主流。電信基礎設施布建成本高昂,電信業者為確保設備穩定運作,並提高投資效益,已開始引進鋰離子電池做為基地台備用電源,解決現今鉛酸電池因壽命較短而引發的網路服務停擺問題。
伺服器電源功率高達1千瓦,相關設備開發商遂在電源輸入端配置熱插拔晶片,以確保系統安全。因應此一需求,電源晶片業者競相開發多功能、高整合的熱插拔晶片,期以最小電路板占位空間,達到最佳的保護效果。
隨著4G網路布建規模擴大,電信設備電源供應器開發商已開始大舉導入SMD封裝形式與具備數位通訊和控制功能的電源晶片方案,以提升電源系統功率密度和轉換效率,滿足電信商對基地台等基礎設備的耗電要求。
艾默生網絡能源(Emerson Network Power)大秀4G/5G通訊電源系統設計實力。因應4G/5G網路布建及設備長期使用需求,艾默生網絡能源除搶先布局新一代模組混插通訊電源系統架構,以協助電信業者彈性擴充高效率電源模組外,亦率先發表支援鋰鐵電池橋接介面的電源監控模組(CSU),以延長基地台使用年限,卡位下世代4G/5G市場商機。
無線充電可望加速滲透4G/4K手機設計。隨著手機擴大導入LTE行動通訊方案及UHD顯示面板,系統用電需求也直線攀升,不僅刺激WPC、A4WP和PMA等標準組織積極發展更高功率的無線充電技術,晶片商亦輪番推出新一代無線充電方案,以提供行動裝置更方便的電力來源。
行動裝置影像介面/驅動技術大翻修。行動裝置逐漸引進4K顯示/攝影、遊戲和使用者介面,導致影像傳輸頻寬和速度要求大增,刺激晶片商加速發展新一代多通道面板驅動IC、eDP高速行動介面,以及支援USB 3.1或MHL標準、傳輸速率高達10Gbit/s的Type-C連接器方案,促進行動影像傳輸技術徹底改頭換面。
行動裝置引爆4K影像處理技術革命。行動裝置機皇規格大戰延燒至4K顯示器,引發影音頻寬不足、系統功耗大增等問題,因而也墊高SoC內建GPU和影像處理機制性能要求,刺激處理器和IP供應商全力研發多核心GPU、H.265影像編解碼、面板訊號運算方案,以及畫素補償等高階演算法,開闢新設計局面。
感測器系統和晶片開發商正面臨微型化,兼顧功能性及節能特色的嚴峻設計挑戰,因此業界正積極開發新一代薄膜電子製程和能源擷取方案,並投入研究異質網路,以實現更微型、低功耗且支援各種無線聯網技術的感測器,讓物聯網感測機制無所不在。
MEMS振盪器的出現,已開啟改善時脈設計行業的大門。基於MEMS製程支援寬廣頻率、封裝可靠度佳,以及元件交貨周期較短等諸多優點,MEMS振盪器正在加速取代傳統石英晶體解決方案,將揭開時脈元件市場新局面。
MEMS麥克風在行動、物聯網市場的出貨量將一飛沖天。隨著行動裝置加速升級語音功能,加上物聯網設備擴大導入聲控人機介面,MEMS麥克風需求正持續爆發,刺激晶片商競相投入布局,並加碼投資微型封裝和高整合設計方案,以滿足系統廠縮減產品體積、成本和功耗的設計趨勢。
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