中山香山微波科技有限公司
一、5G 时代，超自动化测试系统将成为新宠儿
5G 不仅仅是通信，更是一个万物互联的时代，在 5G 商用网和天地一体化网络工程中，微波设备和毫米波雷达被誉为该工程中最重要的传感器和眼睛，它们的精度和指标间接影响下一代通信技术的质量和品质。如何有效、精准地测量出微波、毫米波雷达的性能，离不开好的先进的电磁测试系统和测试技术。
产品频率、带宽、集成度越来越高，多波束和相控阵机制的智能化天线也成为未来发展趋势。传统造价高昂的大型暗室或测试场将逐步由国家重大工程过渡到由民间和企事业单位承建。各地政府为了扶植 5G 产业，积极引导企业、院校和研究所进行下一代 5G 研发投入和实验室建设，这为地方企业从材料、电子元器件、部件、子系统、系统集成和服务等向 5G 全产业链的转型升级提供了良好的基础。
信息技术研究和 Gartner 顾问公司发布的 2020 年重要的战略科技发展趋势之一便是“超自动化科技（Hyperautomation）”，把它誉为具有巨大颠覆性潜力、脱离初期阶段且影响范围和用途不断扩大的战略科技发展趋势。它不但包含了丰富的工具组合，还包含帮助自动化本身的所有步骤（发现、分析、设计、自动化、测量、监控和再评估），最终形成以人为中心的智能空间（People-centric Smart Spaces）。超自动化技术为各级企事业单位开展国际化高规格 5G 产品研发和生产提供有效科学的生产力保障。建设 5G 国际化高端超自动化测试系统平台及方案必要性具体体现在：
（1）聚集 5G 产业链。5G 信息技术已经从传统的移动通信的升级拓展至万物互联的物联网企业、汽车电子、教育、国防、新型材料、芯片、传感器件、无线电装备、自动化设备等领域。大量传统行业等待 5G 技术来拉动产业升级，然而又苦于 5G 研发设备和测试资源短缺，急需构建高端测试系统让 5G 中下游企业更有效启动产品升级，切入新产业布局。
（2）催生 5G 领军企业。很多优秀的创业公司和新科技企业优先获得了市场和资本的支持，搭建起了自有 5G 测试平台以支撑产品的研发和生产。倘若测试和生产平台质量参差不齐，由传统落后技术作为支撑，不但会耽搁企业新产品研发，尖端测试装备的缺失会直接导致产品研发质量无力与全球同类品牌竞争。香山微波产品由累计工作经验 50 余载的产业科技人才和海归硕博士研发，紧跟欧洲和美国 5G测试规范，已服务产业诸多前沿客户群体，其规划的测试平台可有效服务 5G 产业链，培养 5G 新型科技企业。
（3）促进 5G 产业人才落地。在任何科技领域，人才是第一资源。全国各地方政府都在招才纳士，然而令很多海内外高层次人才困苦的有时并非是启动资金或技术，而是研发配套设施和产业环境这一至关重要的环节。为 5G 信息产业提供测试平台，可有效聚集产业资源，降低人才对产业环境的忧虑，促进人才落地的意愿。香山微波科技的 5G 超自动化测试系统根据已经落地的人才项目需求，升级 5G 公共测试平台的产业配套功能，从而形成人才和平台的双向沟通，有效牵引产业资源的升级，形成有效的留人机制，实现引才留才并举，促进 5G 产业人才落地并生根发芽。
（4）提升地方政府国际化视野及产业升级品质。5G 测试平台技术源自产业真实需求，香山微波作为一家系统集成商，为中国、美国、俄罗斯、德国、日本等多国优质企业提供技术服务。其测试技术将随着企业需求的增长，实时导入国际领先的技术和产业资源。对于缺失的产业配套能力，可以通过国内外产业链成功经验，取长补短，有效扫除地方和企业在 5G 产业配套和孵化中的盲区，提升地方政府 5G 产业升级的速度和质量。
（5）提升企业和品牌形象。5G 的测试装备和研发平台由大型微波暗室、高精密多轴工业机器人、大型自动化软件系统、现代无线电信号分析仪等构成。测试平台本身是一个现代化国际化实验室，有非常高的实用性、科技感及可参观性，该系统是在当下 5G 产业蓬勃发展的早期诞生的，可以帮助应用单位极大地提升产品品牌形象。
二、5G 时代，地面 5G 和太空 5G 并驾齐驱
5G 商用网和天地一体化网络是《中国制造 2025》新一代信息技术产业的应用示范工程。从中国当前 5G 产业布局来看，大体可以分为地面 5G 和太空 5G 两大类市场。其中，地面 5G 如华为、中兴等从事基础网络设施建设，太空 5G 如国家的鸿雁项目，以及美国的 SpaceX 星联网络设施建设。5G 纵向跨度从原材料、半导体芯片、器件、系统到应用端，横向跨度覆盖汽车电子、移动通信、民用航天、教育科研、国防科技等产业。公开数据显示，整个新兴市场达数万亿人民币。香山微波目前重点在于服务创新型 5G、卫通和商业雷达设备研发和制造上。例如香山微波自主研发的创新型 5G、卫星通信和雷达超自动化系统可以服务如下 5G 相关产业及其产品的性能测试：
（1）5G 移动通信：4G/5G 传统天线、sub6GHz 移动基站天线、28G 基站系统、 5G 微波中继、5G 辐射阵子、5G 室内小基站等相关供应链和产品。 （2）5G 半导体产业：5G 芯片测试、5G 片上天线 AOC 测试、芯片封装天线 AIP 测试、77G 汽车雷达片上天线测试、气象探测毫米波芯片测试等。 （3）5G 汽车及交通电子：5G 汽车防撞雷达、汽车前向雷达、汽车毫米波雷达、 ADAS 系统波束指向、汽车天线放置位置优化、车联网通信天线、车载动中通系统、 磁悬浮系统天线、无人驾驶无线通信系统等。
（4）5G 授时定位：北斗片上天线、GPS 系统、卫星定位子系统、车载 / 船载 / 机载北斗天线及系统、手机用 GPS 系统、授时小微基站、GPS 地面信号加强设备、 室内定位无线电装置、导航关联无线电系统等。
（5）5G 新型材料：5G 天线罩、汽车雷达罩、低损耗高频电路基材、毫米波透 薄材料、放大器外围散热材料、片载天线材料、户外用 5G 设备防护材料、低空航 天用 5G 原材料等。
（6）5G 商业航天：低轨地面站天线、低轨道卫星天线、低轨道小卫星、中低轨 道导航器材辐射特性、地面跟踪系统、毫米波星地链路系统、车载 / 船载动中通系统、 一体化射频功率器件、无源有源航天终端天线、高通量 5G 星地链路系统等。
（7）5G 国防科技：5G 指挥车天线、指挥车多波束射频系统、可穿戴 5G 设备、 移动 5G 小微基站、轻便卫星通信站及天线系统、毫米波自动指向系统、高灵敏地 面无线电跟踪系统、军用地对地通信、5G 天地通信子系统等。
（8）5G 教育科研：5G 产业芯片科研测试、AI 芯片及片上天线测试、通信部件 教学及实验、5G 汽车电子教育实验、5G 民用航天教育示教及产品测试、5G 关联产 业人才培养、5G 产业科普及展示、5G 开放实验室及手工制作等。
三、香山微波更注重测试技术和客户需求的 5G 综合测试系统供应商
过去很多客户认为购买了进口的高端测试装备，就可以研发出高科技产品，但 是随着 5G 产品的频率不断增高，越来越多的研究者意识到测试系统和测试技术的 区别和重要性。各类无线电产品由无源转变为有源，系统也变得越来越智能和复杂。大家逐渐认识到，测试系统如何搭建、在哪里搭建、什么时候搭建、采用什么功能，以及研发和生产需求的差异、半成品和成品的需求差异、测试的流程和步骤、测试参数的优化、与产品和人如何交互、测试结果的分析和产品质量决策等，这些测试 技术范畴的事往往更为烦琐且越发重要。
下面以一款 5G/6G 高通量卫星地面站天线的测试为例说说它的测试步骤和测试 设备及需要关注的测试技术。我们把测试系统之外的软性技术统称为测试技术。一个好的测试不能单纯依赖测试设备本身，很大程度上取决于测试流程及其每一个步 骤中参数和方法的科学性。这也是为何优秀的设计人员即使用落后的仪器仪表也可 能研发出优秀的产品，但是一旦缺失了技术本身，再先进的设备也无法满足产品的 测量需求的原因之一。 香山微波更注重测试技术和客户实际需求的结合，团队采用多项自主开发的跨学科核心技术巧妙地将定制化射频系统、软件系统和复杂的计算机云算法等集成于 一身，在公司开发的标准化产品基础之上为客户量身定做交钥匙 5G 产品自动化生 产方案。公司所开发的自动化测试系统可集成到产线上，科学有效地实现 5G 产品研发和生产中的测试、质量分析管控自动化和监控及评估的若干核心技术，合理协调它们之间的关联从而实现超自动化生产，从而极大地降低射频部件生产商、射频 系统集成商和营运商产品的全生命周期成本，有效提升客户 5G 产品竞争力。下面通过 5G 多波束天线或相控阵天线的测试来举例。它们多采用平面近场测量系统来进行标定和性能验证。这是因为：第一，随着待测物口径和频率的提升，普通远场在室内难以满足远场测量条件；第二，波束的 3D 空间指向使得紧缩场或传 统远场测试效率难以接受。近场测试中最关键的一个技术即近远场变换算法及如何消除系统的各项误差。
香山微波测试系统产业化案例——5G 毫米波雷达标定系统
目前我国汽车高端毫米波雷达的国产化受若干国外核心技术制约，一个主 要因素即国产毫米波雷达标定及测量科学仪器设备的缺乏。以中国和美国为例， 目前约销售 4000 万辆车，按保守和未来毫米波雷达每辆车平均安装 4~8 个估算， 年毫米波传感器件需求量将达到 1.6 亿 ~3.2 亿量级。不同于其他产品，由于芯 片、焊接、材料、工艺在 77 G~300 GHz 的不确定性，当下雷达的多项指标需 要面临全检和生产线在线标定和测量。毫米波雷达标定及测量科学仪器设备的 缺失极大地制约着我国毫米波雷达的品质和市场占有率。国际上将智能车联网 按照 L1~L5 五个级别来划分，近年产业发展到 L2.5 中期（即辅助驾驶），随着 各个国家的 L3-L4 技术发展，预计未来 3~5 年毫米波雷达的需求可能会递增， 频率也有可能上升到毫米波端（例如 200~300 GHz）。我国有世界最大的单一汽 车销售市场，因此随着智能网联产业部署产业化，加快研发 我国自主的毫米波 雷达标定及测量科学仪器设备，意义重大且迫在眉睫。
香山微波拥有成熟的 FM57 及 FM81 系列化产品，并已经在个别汽车毫米波雷达领军企业中得到应用，此系统已经实现：
（1）在复杂电磁环境下创建测试静区以满足毫米波雷达测试条件；
（2）实现多通道、多频率、多波束全自动化雷达测试技术方案；
（3）大型硬件和软件交互式及多任务并发和交互集成技术；
（4）应用于毫米波测试的机器人闭环控制及算法补偿技术；
（5）研发和生产共用、无源及有源雷达通用型测试方案；
（6）针对特定电磁指标，复杂测试系统和软件算法交互以提升测试精度；
（7）具备多自由度激光空间自校准技术；
（8）根据测试结果在线完成判定及调整测试流程等多项超自动化技术。
四、未来展望
随着人类社会步入信息化时代，人们在地面、海面、天空、太空中的生存方式 正在发生颠覆性的改变；无人及辅助驾驶让行动不便的老人的出行变得更安全便捷； 十几亿没有网络互连的人们可以更好地分享信息社会的便捷；在海洋上漂泊的人们与自己的家人实时互连；人们更好地体验天空中互连的生活；在太空中更好地探索 人类的未来。随着各个国家启动建设天地一体化信息网络，人类社会的地面和太空 5G 信息技术的未来已来。香山微波（F&MM）的年轻人正在以非凡的姿态，立足于中国大湾区之福地，秉承香山文化，放眼世界，他们通过自主研发核心超自动测试技术和装备，积极投身到未来 5G 地面和太空产业链建设中，为打造国际化的高端 5G 测试系统品牌而不懈努力。香山微波相信，为地面和太空 5G/6G 产业提供高性价比的超自动化测试技术，可以让人们的生活更加美好。
*本文内容摘自《领跑Ⅱ——十四五展望：国家级战略性新兴产业集群典型做法与新技术新产品产业化案例汇编》，不构成购买或投资建议。
