2019年物联网、5G和自动驾驶等领域将出现哪些大走向？

5G、自动驾驶以及物联网等大的工程趋势正在深刻地改变行业以及产品测试。物联网的普及、5G技术从原型验证到商业部署的不断推进，以及自动驾驶技术的发展，都带来了巨大且复杂的挑战，同时又为我们提供了前所未有的创新机会。

要真正实现这些大趋势带来的益处，需要从根本上改变自动化测试和测量的方法。为获得成功，我们必须以不同的方式思考，有目的地行动，并向“软件定义的系统”做出关键转变。

日前，美国国家仪器(NI)发布2019年《NI趋势展望报告》，旨在从不断变化的技术环境中洞察出最关键的工程趋势和挑战。NI大中华区市场经理刘旭阳在发布会上表示，测试测量虽然并不是一个很大规模的行业，但实际上却贯穿在每个行业里面，因此，对于每个行业的差别及研究趋势具有一些独特的视角。以下为报告内容。

5G迎来新的无线测试时代

NI业务和技术首席研究员 Charles Schroeder认为，5G带来广阔前景的同时，也使得测试日益复杂化，必须开发新的技术来测试5G设备，并需要成本更低的空口测试技术。

自蜂窝通信出现开始以来，测试工程师一直在使用一组公认的测量和技术，对从RF半导体到基站和移动手机等无线通信技术进行大量测试。但是对于5G，这些无线设备采用的技术将更加复杂，用于测试前几代设备且已经过高度优化的测试技术必须重新考量。为验证5G技术的性能，需要使用空口(over-the-air，OTA)方法而不是当前使用的线缆直连的方法来测试5G组件和设备。作为工程领导者，我们需要新的测试方法来确保5G产品和解决方案在许多行业和应用中的商业化可行性。

增加带宽

5G标准的主要目标之一是大幅提高数据容量，这是因为用户数据需求在持续不断地增长，但为了实现每用户10 Gbps的目标峰值速率，需要引入新技术。首先，5G规范包括多用户MIMO(MU-MIMO)技术，该技术允许用户通过波束成形技术同时共享相同的频带，为每个用户建立唯一的集中无线连接。其次，5G标准增加了更多的无线频谱，扩展到了厘米和毫米波(mmWave)频率。

MU-MIMO和mmWave技术的物理实现需要使用比前几代蜂窝标准更多的天线元件。根据物理学定律，mmWave频率的信号在通过自由空间时将比当前蜂窝频率的信号衰减得更快。因此，在发射功率电平近似的情况下，mmWave蜂窝频率的范围将比当前蜂窝频带小得多。

为了克服这种路径损耗，5G发射器和接收器将利用并行工作的天线阵列，并使用波束成形技术来提升信号功率，而不是像目前的设备那样每个频带使用一个天线。这些天线阵列和波束成形技术不仅对于增加信号功率很重要，对于实现MU-MIMO技术也同样至关重要。

那如何将所有这些天线安装到未来的手机中?幸运的是，mmWave频率的天线将比用于当前标准的蜂窝天线小得多。新的封装技术，如集成天线封装(antenna in package，AiP，即天线阵列位于芯片的封装内)，将使得这些天线更容易集成到现代智能手机的小空间内，但天线阵列可能完全封闭，没有任何可直接接触的测试点

（编辑：沧州站长网）

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