無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)突破 華為發(fā)布帶內(nèi)全雙工（BWP-FD）技術(shù)驗(yàn)證

1. 無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)突破！華為發(fā)布并完成任意帶內(nèi)全雙工（BWP-FD）技術(shù)驗(yàn)證

2020年12月8日，華為發(fā)布一項(xiàng)無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)突破——基于任意帶內(nèi)全雙工技術(shù)（Bandwidth Part – Full Duplex, 簡(jiǎn)稱BWP-FD），并率先完成該技術(shù)的外場(chǎng)測(cè)試。該技術(shù)在任意子帶內(nèi)支持全雙工（Full Duplex，簡(jiǎn)稱FD）模式，可根據(jù)業(yè)務(wù)需要，通過(guò)調(diào)整雙工方式靈活匹配業(yè)務(wù)需求和時(shí)延需求，可與當(dāng)前無(wú)線雙工系統(tǒng)兼容，預(yù)計(jì)BWP-FD將成為未來(lái)無(wú)線通信的基礎(chǔ)創(chuàng)新技術(shù)之一。

隨著5G成為各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的引擎，不同行業(yè)的業(yè)務(wù)需要不同的雙工模式，特別是5.5G和未來(lái)6G的應(yīng)用場(chǎng)景。全雙工一直是無(wú)線技術(shù)的難題，BWP-FD的突破，將使能更多的應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)對(duì)未來(lái)持續(xù)演進(jìn)。

通過(guò)BWP-FD這項(xiàng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的基于BWP的通用雙工，意味著可以靈活的分配子帶頻譜作為頻率和時(shí)間資源，分配半雙工或全雙工傳輸模式，即在部分帶寬級(jí)別，可調(diào)度下行、上行或上下行同時(shí)傳輸。

BWP-FD 技術(shù)外場(chǎng)測(cè)試

華為率先完成BWP-FD技術(shù)的外場(chǎng)測(cè)試。該測(cè)試在辦公樓外的停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行，包括一個(gè)基站和四個(gè)終端，其中基站天線掛在1.8米高的抱桿上，四個(gè)終端處于移動(dòng)狀態(tài)。測(cè)試過(guò)程中，基站支持半雙工TDD和全雙工，并靈活地這兩者之間切換，將用戶靈活地分配到不同的帶寬部分?；?BWP-FD技術(shù)，已達(dá)到400米穩(wěn)定信號(hào)傳輸。

華為在全雙工研究領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新

華為持續(xù)創(chuàng)新，在全雙工研究領(lǐng)域不斷突破。早在2013年，搭建SISO（Single Input Single Output）全雙工基站，2014年擴(kuò)展到2x2 MIMO全雙工，2015年，實(shí)現(xiàn)118dB的干擾對(duì)消增益，并將全雙工擴(kuò)展到多用戶場(chǎng)景；2016年，將工作頻段從2.1GHz擴(kuò)展到3.5GHz，驗(yàn)證5G主頻段可行性；2017年，將全雙工小型化，完成3.5GHz小型模塊包；2018年，將WiFi的全雙工擴(kuò)展到2.4GHz；2019年，在全雙工天線上取得了進(jìn)展，并啟動(dòng)室外試驗(yàn)；2020年取得BWP-FD技術(shù)突破，未來(lái)華為將在全雙工大規(guī)模商用上持續(xù)研究。

2.10個(gè)技巧幫你高效設(shè)計(jì)高頻電路 高頻電路PCB的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及的因素很多，都可能直接關(guān)系到高頻電路的工作性能。高頻電路設(shè)計(jì)師一個(gè)非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程，其布線對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。 因此，設(shè)計(jì)者需要在實(shí)際的工作中不斷研究和探索，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合新的設(shè)計(jì)技巧才能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的高頻電路PCB。本文搜集整理了高頻電路設(shè)計(jì)的十大技巧，希望能助你事半功倍。

part 1 多層板布線 高頻電路往往集成度較高，布線密度大，采用多層板既是布線所必須，也是降低干擾的有效手段。在PCBLayout階段，合理的選擇一定層數(shù)的印制板尺寸，能充分利用中間層來(lái)設(shè)置屏蔽，更好地實(shí)現(xiàn)就近接地，并有效地降低寄生電感和縮短信號(hào)的傳輸長(zhǎng)度，同時(shí)還能大幅度地降低信號(hào)的交叉干擾等，所有這些方法都對(duì)高頻電路的可靠性有利。 有資料顯示，同種材料時(shí)，四層板要比雙面板的噪聲低20dB。但是，同時(shí)也存在一個(gè)問(wèn)題，PCB半層數(shù)越高，制造工藝越復(fù)雜，單位成本也就越高，這就要求我們?cè)谶M(jìn)行PCBLayout時(shí)，除了選擇合適的層數(shù)的PCB板，還需要進(jìn)行合理的元器件布局規(guī)劃，并采用正確的布線規(guī)則來(lái)完成設(shè)計(jì)。

part 2 高速電子器件管腳間的 引線彎折越少越好 高頻電路布線的引線最好采用全直線，需要轉(zhuǎn)折，可用45度折線或者圓弧轉(zhuǎn)折，這種要求在低頻電路中僅僅用于提高銅箔的固著強(qiáng)度，而在高頻電路中，滿足這一要求卻可以減少高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射和相互間的耦合。

part 3 高頻電路器件管腳間的 引線越短越好 信號(hào)的輻射強(qiáng)度是和信號(hào)線的走線長(zhǎng)度成正比的，高頻的信號(hào)引線越長(zhǎng)，它就越容易耦合到靠近它的元器件上去，所以對(duì)于諸如信號(hào)的時(shí)鐘、晶振、DDR的數(shù)據(jù)、LVDS線、USB線、HDMI線等高頻信號(hào)線都是要求盡可能的走線越短越好。

part 4 高頻電路器件管腳間的 引線層間交替越少越好 所謂“引線的層間交替越少越好”是指元件連接過(guò)程中所用的過(guò)孔（Via）越少越好。據(jù)側(cè)，一個(gè)過(guò)孔可帶來(lái)約0.5pF的分布電容，減少過(guò)孔數(shù)能顯著提高速度和減少數(shù)據(jù)出錯(cuò)的可能性。

part 5 注意信號(hào)線近距離平行 走線引入的“串?dāng)_” 高頻電路布線要注意信號(hào)線近距離平行走線所引入的“串?dāng)_”，串?dāng)_是指沒(méi)有直接連接的信號(hào)線之間的耦合現(xiàn)象。 由于高頻信號(hào)沿著傳輸線是以電磁波的形式傳輸?shù)模盘?hào)線會(huì)起到天線的作用，電磁場(chǎng)的能量會(huì)在傳輸線的周?chē)l(fā)射，信號(hào)之間由于電磁場(chǎng)的相互耦合而產(chǎn)生的不期望的噪聲信號(hào)稱為串?dāng)_（Crosstalk）。 PCB板層的參數(shù)、信號(hào)線的間距、驅(qū)動(dòng)端和接收端的電氣特性以及信號(hào)線端接方式對(duì)串?dāng)_都有一定的影響。

所以為了減少高頻信號(hào)的串?dāng)_，在布線的時(shí)候要求盡可能的做到以下幾點(diǎn)： 在布線空間允許的條件下，在串?dāng)_較嚴(yán)重的兩條線之間插入一條地線或地平面，可以起到隔離的作用而減少串?dāng)_。當(dāng)信號(hào)線周?chē)目臻g本身就存在時(shí)變的電磁場(chǎng)時(shí)，若無(wú)法避免平行分布，可在平行信號(hào)線的反面布置大面積“地”來(lái)大幅減少干擾。 在布線空間許可的前提下，加大相鄰信號(hào)線間的間距，減小信號(hào)線的平行長(zhǎng)度，時(shí)鐘線盡量與關(guān)鍵信號(hào)線垂直而不要平行。

如果同一層內(nèi)的平行走線幾乎無(wú)法避免，在相鄰兩個(gè)層，走線的方向務(wù)必卻為相互垂直。 在數(shù)字電路中，通常的時(shí)鐘信號(hào)都是邊沿變化快的信號(hào)，對(duì)外串?dāng)_大。所以在設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘線宜用地線包圍起來(lái)并多打地線孔來(lái)減少分布電容，從而減少串?dāng)_。對(duì)高頻信號(hào)時(shí)鐘盡量使用低電壓差分時(shí)鐘信號(hào)并包地方式，需要注意包地打孔的完整性。 閑置不用的輸入端不要懸空，而是將其接地或接電源（電源在高頻信號(hào)回路中也是地），因?yàn)閼铱盏木€有可能等效于發(fā)射天線，接地就能抑制發(fā)射。實(shí)踐證明，用這種辦法消除串?dāng)_有時(shí)能立即見(jiàn)效。

part 6 集成電路塊的電源引腳 增加高頻退藕電容 每個(gè)集成電路塊的電源引腳就近增一個(gè)高頻退藕電容。增加電源引腳的高頻退藕電容，可以有效地抑制電源引腳上的高頻諧波形成干擾。

part 7 高頻數(shù)字信號(hào)的地線和 模擬信號(hào)地線做隔離 模擬地線、數(shù)字地線等接往公共地線時(shí)要用高頻扼流磁珠連接或者直接隔離并選擇合適的地方單點(diǎn)互聯(lián)。高頻數(shù)字信號(hào)的地線的地電位一般是不一致的，兩者直接常常存在一定的電壓差，而且，高頻數(shù)字信號(hào)的地線還常常帶有非常豐富的高頻信號(hào)的諧波分量，當(dāng)直接連接數(shù)字信號(hào)地線和模擬信號(hào)地線時(shí)，高頻信號(hào)的諧波就會(huì)通過(guò)地線耦合的方式對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行干擾。 所以通常情況下，對(duì)高頻數(shù)字信號(hào)的地線和模擬信號(hào)的地線是要做隔離的，可以采用在合適位置單點(diǎn)互聯(lián)的方式，或者采用高頻扼流磁珠互聯(lián)的方式。

part 8 避免走線形成的環(huán)路 各類(lèi)高頻信號(hào)走線盡量不要形成環(huán)路，若無(wú)法避免則應(yīng)使環(huán)路面積盡量小。

part 9 必須保證良好的 信號(hào)阻抗匹配 信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，當(dāng)阻抗不匹配的時(shí)候，信號(hào)就會(huì)在傳輸通道中發(fā)生信號(hào)的反射，反射會(huì)使合成信號(hào)形成過(guò)沖，導(dǎo)致信號(hào)在邏輯門(mén)限附近波動(dòng)。 消除反射的根本辦法是使傳輸信號(hào)的阻抗良好匹配，由于負(fù)載阻抗與傳輸線的特性阻抗相差越大反射也越大，所以應(yīng)盡可能使信號(hào)傳輸線的特性阻抗與負(fù)載阻抗相等。 同時(shí)還要注意PCB上的傳輸線不能出現(xiàn)突變或拐角，盡量保持傳輸線各點(diǎn)阻抗連續(xù)，否則在傳輸線各段之間也將會(huì)出現(xiàn)反射。

這就要求在進(jìn)行高速PCB布線時(shí)，必須要遵守以下布線規(guī)則： USB布線規(guī)則：要求USB信號(hào)差分走線，線寬10mil，線距6mil，地線和信號(hào)線距6mil。 HDMI布線規(guī)則：要求HDMI信號(hào)差分走線，線寬10mil，線距6mil，每?jī)山MHDMI差分信號(hào)對(duì)的間距超過(guò)20mil。 LVDS布線規(guī)則：要求LVDS信號(hào)差分走線，線寬7mil，線距6mil，目的是控制HDMI的差分信號(hào)對(duì)阻抗為100+-15%歐姆 DDR布線規(guī)則：DDR1走線要求信號(hào)盡量不走過(guò)孔，信號(hào)線等寬，線與線等距，走線必須滿足2W原則，以減少信號(hào)間的串?dāng)_，對(duì)DDR2及以上的高速器件，還要求高頻數(shù)據(jù)走線等長(zhǎng)，以保證信號(hào)的阻抗匹配。

part 10 保持信號(hào)傳輸?shù)耐暾?保持信號(hào)傳輸?shù)耐暾?，防止由于地線分割引起的“地彈現(xiàn)象”。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：【行業(yè)至尚】華為發(fā)布帶內(nèi)全雙工（BWP-FD）技術(shù)驗(yàn)證！10個(gè)技巧幫你高效設(shè)計(jì)高頻電路

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