摘要：在过去二十年里，我们身边的无线通信技术发生了翻天覆地的变化：从3G到4G，再到如今正在快速普及的5G。支撑这一切的核心技术之一，就是毫米波电路（Millimeter-Wave Circuits）。
在过去二十年里，我们身边的无线通信技术发生了翻天覆地的变化：从3G到4G，再到如今正在快速普及的5G。支撑这一切的核心技术之一，就是毫米波电路（Millimeter-Wave Circuits）。
这本《Millimeter-Wave Circuits for 5G and Radar》由Gernot Hueber 和 Ali M. Niknejad 主编，集合了近三十位射频集成电路（RFIC）领域顶尖专家的研究成果，重点讨论毫米波电路在5G和雷达中的应用。对无线通信和高频电路设计者来说，这几乎是一本“必修课教材”。
《Millimeter-Wave Circuits for 5G and Radar》
5G之所以与前几代移动通信不同，一个核心突破就是使用毫米波频段（30GHz ~ 300GHz）。
传统4G主要工作在6GHz以下频段，频谱资源有限。毫米波则像一条高速公路，带宽更宽，能提供高达10Gbps的峰值速率和1毫秒级低延迟。但是，毫米波的“高速公路”也有“短板”：
传播损耗大 —— 信号在空气中衰减更快。穿透能力弱 —— 遇到墙壁、树木就容易被阻挡。硬件要求高 —— 天线、功率放大器、混频器等电路需要在极高频率下保持高性能。因此，设计毫米波电路不仅是技术挑战，更是5G能否真正落地的“生命线”。
这本书最大的价值在于，它覆盖了从系统需求到芯片工艺的完整设计链条。
系统设计需求需要支持大规模多输入多输出（Massive MIMO）。要实现波束赋形（Beamforming）和波束扫描（Beam Steering）。必须兼顾高速率、低延迟和大规模连接。核心电路模块发射机与接收机（TX/RX）：包括功率放大器、低噪声放大器、混频器。锁相环（PLL）、压控振荡器（VCO）：为系统提供稳定的高频本振信号。天线阵列：实现波束控制，突破毫米波传播劣势。先进工艺的引入FinFET工艺：相比传统CMOS，具有更高增益、更低噪声和更好的线性度，是毫米波射频芯片的“新武器”。三维器件结构：改善寄生效应和散热问题，提升电路稳定性。这本书不仅是学术上的“权威教材”，更反映了当前市场趋势。
在科研层面：书中详细介绍了射频电路设计方法，比如链路预算分析（Link Budget）、多用户多波束分析（MU-MIMO）、以及全双工系统（Full-Duplex）的挑战。这些方法对研究人员来说，是搭建新一代通信系统的“方法论工具箱”。在产业层面：
5G基站、智能手机、汽车毫米波雷达都依赖这些技术。比如：智能驾驶：77GHz汽车雷达依赖毫米波电路实现高精度探测。增强现实/虚拟现实（AR/VR）：需要低延迟高速通信，正是毫米波电路的用武之地。物联网（IoT/IoE）：5G将支持每平方公里百万级连接，未来毫米波电路将成为IoT硬件的核心。
从技术和市场的角度看，这本书传递了几个重要信息：
5G并不是终点，而是“无线第四时代”的起点。前三次无线革命：电报通信 → 广播 → 蜂窝移动。第四次革命：万物互联（IoT/IoE），其背后依赖的正是毫米波和射频电路。产业竞争的核心在于“高频电路能力”。谁能掌握FinFET级别的毫米波芯片设计，谁就能在5G基站、智能终端和车联网市场中占据优势。科研与市场融合趋势明显。书中提到的测试结果和芯片原型，已经直接应用在产业化硬件中。这意味着科研人员和产业工程师需要越来越紧密合作，才能推动毫米波技术真正落地。毫米波是5G和未来6G的关键。电路设计方法是推动新一代通信系统落地的基石。从科研到产业，毫米波电路正在重塑无线通信与雷达市场。对于科研人员，它提供了设计工具和方法；
对于产业工程师，它提供了市场趋势和工艺方向。
可以说，掌握这些知识，就掌握了下一代无线通信的“入场券”。
来源：万物云联网
