近年來，往空中發(fā)展已然成為了全球的共同目標(biāo)。

一方面，得益于低地球軌道（LEO）衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步，以星鏈為代表的衛(wèi)星通信（SATCOM）行業(yè)正經(jīng)歷快速增長。無論是在海上、沙漠、高山或森林等信號(hào)不好的地方，還是在諸如機(jī)載、船載和應(yīng)急等應(yīng)用場景中，都對(duì)SATCOM有了迫切需求；另一方面，在廠商的推動(dòng)下，eVTOL在這些年甚為流行，該技術(shù)在載人和工業(yè)等應(yīng)用中也獲得了全球各地客戶的青睞。

正是在這些應(yīng)用的推動(dòng)下，一個(gè)被稱為“低空經(jīng)濟(jì)”的名詞被推到大家的面前。據(jù)賽迪研究院相關(guān)報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)2025年，光是中國的低空經(jīng)濟(jì)市場規(guī)模將達(dá)到1.5萬億元，到2035年更有望達(dá)到3.5萬億元。由此可以看見“低空經(jīng)濟(jì)”的火熱。

而要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，全域、實(shí)時(shí)、可靠的通信連接不可或缺。

低空通信，挑戰(zhàn)重重

如上所述，我們所談的低空通信可以一分為二：一是低軌衛(wèi)星通信，一種不同于傳統(tǒng)基于地面基站通信，而是通過地球軌道上的衛(wèi)星作為中繼，接收地面站（或終端）發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)過放大和變頻處理后，再向下行（down-link）轉(zhuǎn)發(fā)給其他地面站的通信方式；另一種則是確保eVTOL能夠在低空飛行時(shí)隨時(shí)保持連接，支持實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)回傳與遠(yuǎn)程干預(yù)。

其中，無論哪一種方式，都有可靠、成本低和支持規(guī)?；渴鸬群诵脑V求。

以衛(wèi)星通信為例，據(jù)介紹，隨著衛(wèi)星部署數(shù)量的增加，市場對(duì)信號(hào)鏈中所用的組件也提出了更高要求，需要它們具備更高的效率、更緊湊的體積，以及更可靠的性能，涵蓋從RF功率放大器到低噪聲放大器再到波束成形IC（beamforming IC，簡稱：BFIC）。與此同時(shí)，蜂窩通信正在成為衛(wèi)星生態(tài)系統(tǒng)的一部分。而隨著5G無線技術(shù)在3GPP第17版中的引入，使得5G系統(tǒng)能夠服務(wù)于NTN。NTN旨在擴(kuò)大全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，特別是在農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，并促進(jìn)移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和商業(yè)自主駕駛車輛與衛(wèi)星之間的直接連接。這種整合使衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)能夠充分利用5G生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模效應(yīng)。

要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，地面站的平板天線就成為了關(guān)鍵。而作為核心組件的BFIC，更是重中之重。

以衛(wèi)星通信為例，在過去，我們常用機(jī)械掃描天線或者固定天線（就是“鍋”）來完成衛(wèi)星通信的地面接收。因?yàn)楸藭r(shí)大多數(shù)應(yīng)用場景都是固定的，這種工作方式也可以應(yīng)付。然而，隨著諸如飛機(jī)、輪船等設(shè)備開始用上衛(wèi)星通信后，傳統(tǒng)的天線就很難捕捉到衛(wèi)星的信號(hào)。這時(shí)候，有源相控陣天線就能發(fā)揮巨大作用——快速的在衛(wèi)星之間或者在低軌和高軌衛(wèi)星之中做不同的選擇，以保證它的穩(wěn)定性。

從原理上看，這種天線由多個(gè)相干饋電的固定振子組成。為形成電子波束，每個(gè)振子都會(huì)以適當(dāng)?shù)南辔火侂?，從而在遠(yuǎn)場中按所需方向形成相干波束。它利用每個(gè)振子的可變相位控制，將波束掃描至空間中的特定角度，如下圖所示。這種無移動(dòng)部件的電子波束轉(zhuǎn)向由每個(gè)輻射振子上的IC（也就是BFIC）管理。

換而言之，天線陣列中各個(gè)天線單元的幅度與相位控制都是靠BFIC實(shí)現(xiàn)，從而形成、指向或切換射頻波束。

對(duì)于這樣一類芯片，不但需要考慮熱管理與功耗控制，還需要考慮集成密度／體積／重量限制。此外，電路板／互連與布局挑戰(zhàn)、相位／幅度校準(zhǔn)與波束精度、成本與制造／量產(chǎn)挑戰(zhàn)以及鏈路／系統(tǒng)級(jí)集成挑戰(zhàn)也是BFIC需要面臨的挑戰(zhàn)。

作為一家在通信領(lǐng)域積累了豐富經(jīng)驗(yàn)的芯片供應(yīng)商，Qorvo能為此提供廣泛的支持。

Qorvo全面賦能

據(jù)介紹，受惠于公司擁有廣泛且具備最高可靠性的RF 產(chǎn)品，Qorvo能為衛(wèi)星通信的上行鏈路和下行鏈路系統(tǒng)提供高性能的組件。因應(yīng)市場需求，Qorvo也推出了基于商用CMOS工藝打造的，支持Ku頻段的與Ka頻段的全新硅基波束成形IC（BFIC）。

Qorvo Ku波段TDD波束成形芯片AWMF-0247榮獲E維智庫2025年度“'E'馬當(dāng)先新品獎(jiǎng)”

Qorvo表示，硅基是最為合適的BFIC制造技術(shù)，因?yàn)樵摷夹g(shù)不僅方便于制造高集成度的單芯片以完成復(fù)雜的功能，還擁有等于砷化鎵和氮化鎵的成本。此外，包括顯著提升鏈路預(yù)算、更高EIRP與 EIS、更優(yōu)的SNR與數(shù)據(jù)速率、低部署成本與功耗以及統(tǒng)一平臺(tái)設(shè)計(jì)在內(nèi)的優(yōu)勢，也是Qorvo BFIC不得不提的亮點(diǎn)。

以Ku頻段應(yīng)用為例，Qorvo推出了相應(yīng)的接收（Rx）和發(fā)射（Tx）波束形成IC，能滿足對(duì)高速、可靠衛(wèi)星通信日益增長的需求。在緊湊、穩(wěn)定的設(shè)計(jì)中，這些IC也能提供包括完全極化靈活性、精確波束引導(dǎo)和內(nèi)置溫度穩(wěn)定性在內(nèi)的先進(jìn)功能，無需外部低噪聲放大器（LNA）或復(fù)雜校準(zhǔn)。

針對(duì)日益增長的時(shí)分雙工（TDD）終端需求，Qorvo此前還帶來了全新的Ku波段波束成形芯片，其TDD架構(gòu)支持單天線陣列同時(shí)進(jìn)行發(fā)射和接收操作，能夠有效降低系統(tǒng)尺寸和復(fù)雜度，并有助于實(shí)現(xiàn)低剖面電子掃描終端設(shè)計(jì)。隨著該款新品的發(fā)布，Qorvo進(jìn)一步擴(kuò)展了現(xiàn)有的SATCOM產(chǎn)品組合，為TDD和FDD終端架構(gòu)提供完整且可擴(kuò)展的解決方案。

Qorvo表示，這些芯片可適配LEO、MEO、GEO等多軌道衛(wèi)星系統(tǒng)。其每顆IC更是集成4個(gè)雙極化通道，能支持獨(dú)立相位與增益控制，實(shí)時(shí)調(diào)整波束方向以追蹤衛(wèi)星信號(hào)。得益于這個(gè)高集成度設(shè)計(jì)，該BFIC能夠大幅減少終端芯片數(shù)量，降低設(shè)備的尺寸、重量與功耗。

在這些芯片的支持下，作為用戶與衛(wèi)星間直接連接的CPE終端天線能夠從傳統(tǒng)拋物面（碟形）天線轉(zhuǎn)向AESA或相控陣天線等電子掃描天線，提升了連接體驗(yàn)。其獨(dú)特的優(yōu)勢也讓開發(fā)者可以將各種技術(shù)集成到更緊湊、更輕巧的設(shè)計(jì)中，為消費(fèi)者帶來更多可能。

除了這款BFIC，Qorvo過去三十年在射頻前端器件方面的深厚積累，也讓公司能夠針對(duì)衛(wèi)星通信的需求，提供全方位的支持。得益于公司在GaAs、GaN、SAW、BAW、CMOS 和SiGe等工藝和產(chǎn)品的積累，Qorvo能夠?yàn)樾l(wèi)星通信提供全鏈接的可靠支持。

寫在最后

作為這輪科技創(chuàng)新的重要組成，中國對(duì)低空經(jīng)濟(jì)的支持力度巨大。

自2021年初被納入中國《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，并在2023年的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上被著重強(qiáng)調(diào)以來，中國在低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展上鉚足了勁。從2024年起，低空經(jīng)更是濟(jì)連續(xù)兩年被寫入政府工作報(bào)告。其以“強(qiáng)鏈條、廣融合、深輻射”的產(chǎn)業(yè)特性，逐漸成為全國各地競逐的新賽道。

在這種上下齊心的力量支持下，一場從地面到太空的科技革命正在隆重上演。擁有多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品布局的Qorvo，正在給地面及空間應(yīng)用的連接能力提供強(qiáng)勁賦能。