Überblick über das BeiDou-System und die Chips

Seit seiner Einführung als Versuchssystem im Jahr 2000 hat sich das BeiDou-Satellitennavigationssystem zum einzigen globalen Satellitensystem entwickelt, das Navigations- und Kurznachrichtenkommunikationsfunktionen kombiniert. Als Kernkomponenten des Systems sind die BeiDou-Chips für den Empfang und die Auflösung der Satellitensignale zuständig, was sich direkt auf die Leistung der Endgeräteanwendungen auswirkt. BeiDou-Signale decken die Frequenzbänder B1, B2 und B3 ab, wobei BeiDou-3 zusätzliche öffentliche Signale wie B1C und B2a einführt. Die Chipstruktur umfasst RF- (Radio Frequency), Basisband- und Anwendungsteile. Der RF-Teil verarbeitet analoge Signale, während der Basisbandteil für die Signaldekodierung zuständig ist.

Bis 2020 wird der Absatz von im Inland hergestellten BeiDou-kompatiblen Chips und Modulen 150 Millionen Stück übersteigen, wobei die vierteljährlichen Lieferungen mehr als 10 Millionen Stück betragen. Die integrierten 28-nm-HF-Basisband-SoC-Chips, die BeiDou-3 unterstützen, sind in den Bereichen IoT und Unterhaltungselektronik weit verbreitet, während die 22-nm-Dual-Frequency-Dual-Mode-Chips in die Massenproduktion gegangen sind.

Klassifizierung und Anwendungen von BeiDou-Chips

Die BeiDou-Chips haben zur Entwicklung von zwei Arten von Kartenprodukten geführt: Karten für die Messung (Genauigkeit im Zentimeterbereich) und Karten für die Navigation (Genauigkeit im Meterbereich). Die technisch anspruchsvolleren Messplatinen werden hauptsächlich in spezialisierten Bereichen eingesetzt, während die Navigationsplatinen sich auf die Echtzeit-Datenverarbeitung konzentrieren und kostengünstig sind. Zu den Terminalprodukten gehören sowohl professionelle Terminals (z. B. hochpräzise Vermessungs- und Zeitmessgeräte) als auch Verbraucherterminals (z. B. Fahrzeugnavigation und tragbare Geräte). Letztere haben ein größeres Marktvolumen, und ihr Wachstum hängt weitgehend vom technologischen Fortschritt und von Kostensenkungen ab.

Im Jahr 2020 wird der BeiDou-Industriemarkt über 400 Milliarden Yen betragen. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören Smartphones (ca. 76,2 Mrd. Yen), Navigationssysteme für Pkw (ca. 50 Mrd. Yen), Cockpits für autonomes Fahren (ca. 13,5 Mrd. Yen) und Fahrzeugüberwachung (ca. 11,2 Mrd. Yen). BeiDou-Anwendungen werden in Spezialmärkte (Militär, öffentliche Sicherheit), Industriemärkte (Verkehr, intelligente Städte) und Massenmärkte (Navigation, soziale Unterhaltung) unterteilt.

Die 10 besten BeiDou-Chips

HeXing XingTong: NebelsIV UC9810
Dieser 22-nm-HF-Basisbandchip integriert hochpräzise Algorithmen und unterstützt 1408 Kanäle mit vollständigen System- und Frequenzpunktsignalen. Er hat eine geringe Leistungsaufnahme von nur 300 mW und eignet sich daher für hochpräzise Anwendungen wie Drohnen und Präzisionslandwirtschaft.

Haige BeiDou: Delfin 3
Der Chip unterstützt die volle Funktionalität von BeiDou-3 und bietet eine millimetergenaue Positionsbestimmung und globale Kurznachrichtenkommunikation. Er verfügt über mehrere Signalverarbeitungskanäle und starke Anti-Jamming-Fähigkeiten, ideal für komplexe Umgebungen.

Guoke Micro: GK9501
Dieser 40-nm-Multimode-Navigations-Chip integriert RF-Frontend und Power-Management und unterstützt verschiedene externe Schnittstellen. Er ist für kostengünstige Positionierungsanwendungen konzipiert.

Huada BeiDou: HD9300
Ein Vollsystem-RTK-Chip auf Zentimeter-Ebene, der BeiDou-3- und Dual-Frequenz-BeiDou-Systeme unterstützt. Er umfasst eine intelligente Interferenzerkennung und wird für hochpräzise Positionierungsanwendungen eingesetzt.

Zhenxin-Technologie: GM4622
Ein Zweikanal-Multimode-HF-Empfängerchip mit niedrigem Stromverbrauch und geringer Größe. Er unterstützt BeiDou-Mehrfrequenz- und Anti-Störungsfunktionen und eignet sich für verschiedene RNSS-Terminals.

Mengxin Technologie: Qimeng MXT2708A
Dieser integrierte 40-nm-Basisband- und RF-Chip unterstützt die gemeinsame Positionierung mehrerer Systeme und die Anti-Jamming-Technologie und eignet sich damit ideal für Anwendungen im Transportwesen und in der Unterhaltungselektronik.

Einheitsgruppe Zhanrui: Tianqin II Lyra
Ein 55-nm-Basisbandchip, der 1100 Kanäle und vollständige BeiDou-3-Signale unterstützt. Er verfügt über eine integrierte Anti-Jamming-Technologie und wird für hochpräzise Anwendungen wie Messungen und autonomes Fahren eingesetzt.

Dongfang Lianxing: OTrack-128
Dieser Chip enthält eine Multimode-Navigationseinheit und unterstützt RDSS-Kommunikation und hochdynamische Anwendungen. Sein flexibles Gehäuse und seine hohe Störsicherheit machen ihn für verschiedene Anwendungen geeignet.

Wallisemi: HBP2012
Dieser Chip unterstützt eine kombinierte Multisystem-Positionierung und Kurzmitteilungskommunikation und ist in der Lage, Kommandofunktionen auszuführen und eignet sich ideal für hochdynamische und störanfällige Szenarien.

Taidou Mikroelektronik: TD1030
Ein integrierter 40-nm-Basisband- und RF-Chip mit Zertifizierung für die Automobilindustrie. Er unterstützt Multisystem-Positionierung und kombinierte Navigation, geeignet für Automobile, tragbare Geräte und mehr.

Zusammenfassung

Die Entwicklung von BeiDou-Chips hat sich vom frühen BM3002 zu modernen SoC-Architekturen weiterentwickelt, wobei die Prozesstechnologie von 0,35μm auf 22nm verbessert wurde. Der Stromverbrauch und die Chipgröße wurden erheblich optimiert. Die aktuellen Chips haben Probleme mit der Empfindlichkeit, dem Störungsschutz und der Kommunikationskapazität. Künftige Fortschritte werden sich jedoch auf die Vorwärtsfehlerkorrekturcodierung, die Integration mehrerer Karten und Technologien zur globalen Strahlumschaltung konzentrieren. Da sich das BeiDou-System weltweit ausbreitet, wird die Chiptechnologie weiterhin die Innovation in der Branche und das Anwendungswachstum vorantreiben.