5G移动通信技术下的射频重点技术

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【摘要】5g通信已经在我国实现实现了商业运行，其巨大的通信优势对经济社会的发展产生了积极影响。本文通过介绍5G移动通信技术基本概念和特点，探讨其射频技术的运用手段和存在的问题，并进行有效的分析。

【关键词】5G移动通信技术；射频技术；分析

引言：

随着信息技术的发展，网络通信已经成为智能化社会的重要载体，而5G网络的运行，为人们的生产生活提供了极大的便利，对社会经济的发展提供了强劲的动力。5G技术也成为了科技领域的热门课题，其关键技术也产生了较为庞大的市值，吸引着科研机构投入其中，特别是射频技术作为5G通信的重要前端技术，是影响通信质量和效率的重要因素。

一、5G移动通信技术概述

5G移动通信技术是对社会网络通信需求的有效解决，其高速的传输速率、广泛的覆盖范围和及时的相应时间为各个领域的发展提供了高效的途径。

二、5G移动通信技术的基本特点

5G技术相较于4G来说，在许多关键技术上有了重大的突破，其被广泛运用到生活生产的各个环节。综合考虑5G的运营情况和使用体验，其相对于其他通讯模式，具有非常鲜明的特点。

2.1通信速度快

移动网络的通信速度是影响其应用范围和力度的关键。随着智能设备的更新换代，高质量和高速度的信号传输已经成为衡量网络性能的重要标准。5G的应用有效满足了人们对网速的要求，方便了社会的生产生活，较大的数据资料能够不受空间的限制进行高速传输，加大提高了经济生活效率，为用户提供更加便捷的服务体验。

2.2覆盖范围广

5G技术通过加强网络基础设施的建设和相关技术的革新，使其网络覆盖范围变得更加广大和深入。在环境恶劣的地区，可以利用5G网络实现资源环境的实时监控，为这些地区的管理工作提供有效的支持。同时可以对重点区域的网络进行深层次的覆盖，保证各个角落的通信质量，极大方便了用户的使用。

2.3低延时

5G技术的超低延时，为无人驾驶技术的完善和工业生产领域的革新带来了强大的技术支持。5G在无人驾驶领域的应用，可以极大的简化设备的复杂程度，通过高速和超低延时的网络通信，将数据指令实时传输到设备中进行执行，提高了设备的安全性和实用性。其在工业自动化领域的应用能够实现工业设备的全面智能化操作，对操作指令进行及时的运行，极大提升生产效率。

三、基于5G移动通信技术的射频重点技术分析

3.1大规模MIMO技术

MIMO技术作为能够有效提高通信系统频谱利用效率的手段，已经在4G网络中得到广泛应用，但受4G网络的自身频谱限制，无法实现其真正的性能。其工作原理是通过增设天线，利用有限的空间，不改变频谱和天线功率的基础上，实现通信效率的提升。随着5G时代的到来，大规模MIMO技术已经在基站的建设中得到应用，但是手机等智能移动终端受限于自身体积和成本的考虑，无法实现MIMO技术的深入运用，影响整体的信息传输效率。

3.2同频双工通信技术

5G通信对通信设备的频谱有较高的要求，同频双工通信技术的利用能够极大提升频谱利用效率，实现在信号通道上的两个方向同时进行，能够同时接受和发送信号，理论上能够实现频谱的双倍利用。通信效率的提升也带来了干扰问题，同一端口同时的发送和接受还会产生极大的干扰，严重影响通信质量，同时该技术与MIMO技术的运行存在不兼容的情况，系统天线数量的增加，使其整体设计变得复杂且不易实现。[2]当前的干扰消除技术主要是从数字和模拟两个方向进行研究。其中数字方向是对信号进行数字信号转变，通过相应的算法对信号中的干扰进行处理，达到抵消干扰的效果。而模拟方向的方法是将干扰信号的进行幅度相当的反向合成，使干扰信号进行自动抵消。

3.3毫米波频段通信技术

随着无线通讯领域的迅速发展，现有的低端频谱已经无法满足5G通信的要求，MIMO和同频双工技术的应用提高了频谱利用率，但是仍然无法解决通信系统容量偏低的问题。而毫米波因其波长短和频段较宽的优点，能够为5G通信提供优质的频谱资源。其主要的应用形式是混合波束赋形，通过与MIMO技术的有机结合，实现频谱利用效率的提升。而毫米波技术在具体的应用中也存在许多问题，系统的设计需要毫米波波长较短的问题，其天线阵列应当小于中频电路的尺寸，增大了系统的复杂程度。同时毫米波要进行前段天线一体化处理，不能适用接口连接方式，在设计中要采用波导接口，提升通信效果。

结语：

射频技术是5G前端开发中的关键技术，对提升频谱利用率，提升通信质量具有重要意义，其科学的利用能够为5G的发展提供良好的基础。

参考文献

[1]赵天润.5G移动通信技术及发展趋势研究.信息系统工程.2019.

[2]任宇鑫,张翔,魏贵明.适用于5GOTA射频测试的动态赋形紧缩场研究及其应用.信息通信技术与政策.2019.

作者：陈高强 林晓君 俞利光 单位：三维通信股份有限公司