Overzicht van het BeiDou-systeem en de BeiDou-chips

Sinds de oprichting als testsysteem in 2000 is het BeiDou satellietnavigatiesysteem uitgegroeid tot het enige wereldwijde satellietsysteem dat navigatie en korte berichtencommunicatie combineert. Als kerncomponenten van het systeem zijn de BeiDou chips verantwoordelijk voor het ontvangen en oplossen van satellietsignalen, wat een directe invloed heeft op de prestaties van eindtoepassingen. BeiDou-signalen bestrijken de B1-, B2- en B3-frequentiebanden, waarbij BeiDou-3 extra signalen voor openbare diensten introduceert, zoals B1C en B2a. De chipstructuur bestaat uit RF (radiofrequentie), basisband en toepassingsonderdelen. Het RF-gedeelte verwerkt analoge signalen, terwijl het basisbandgedeelte zorgt voor signaaldecodering.

Tegen 2020 bedroeg de verkoop van in eigen land geproduceerde BeiDou-compatibele chips en modules meer dan 150 miljoen eenheden, met kwartaalleveringen van meer dan 10 miljoen eenheden. De 28 nm RF baseband geïntegreerde SoC-chips die BeiDou-3 ondersteunen worden veel gebruikt in de IoT en consumentenelektronica, terwijl de 22 nm dual-frequency dual-mode chips in massaproductie zijn genomen.

Classificatie en toepassingen van BeiDou-chips

BeiDou-chips hebben geleid tot de ontwikkeling van twee soorten printplaten: meetkaarten (met een nauwkeurigheid van een centimeter) en navigatiekaarten (met een nauwkeurigheid van een meter). Meetborden, die technisch veeleisender zijn, worden voornamelijk gebruikt op gespecialiseerde gebieden, terwijl navigatieborden zich richten op real-time gegevensverwerking en kosteneffectief zijn. Eindapparatuur omvat zowel professionele eindapparatuur (zoals zeer nauwkeurige landmeet- en tijdsmeters) als consumententerminals (zoals voertuignavigatie en draagbare apparaten). De laatste heeft een grotere marktomvang en de groei ervan is grotendeels afhankelijk van technologische vooruitgang en kostenverlaging.

In 2020 zal de markt voor de BeiDou-industrie meer dan 400 miljard yen bedragen. De belangrijkste toepassingen zijn smartphones (ongeveer 76,2 miljard yen), navigatiesystemen voor personenauto's (ongeveer 50 miljard yen), cockpits voor autonoom rijden (ongeveer 13,5 miljard yen) en voertuigbewaking (ongeveer 11,2 miljard yen). BeiDou-toepassingen zijn onderverdeeld in speciale markten (militair, openbare veiligheid), industriële markten (transport, smart cities) en massamarkten (navigatie, sociaal entertainment).

Top 10 BeiDou-chips

HeXing XingTong: NevelIV UC9810
Deze 22 nm RF baseband chip integreert hoge-precisie algoritmes en ondersteunt 1408 kanalen met volledige systeem- en frequentiepuntsignalen. Hij heeft een laag stroomverbruik van slechts 300mW, waardoor hij geschikt is voor hoge-precisietoepassingen zoals drones en precisielandbouw.

BeiDou: Dolfijn 3
Deze chip ondersteunt de volledige functionaliteit van BeiDou-3 en biedt plaatsbepalingsnauwkeurigheid op millwareniveau en wereldwijde communicatie met korte berichten. Het beschikt over meerdere signaalverwerkingskanalen en sterke anti-jamming mogelijkheden, ideaal voor complexe omgevingen.

Guoke Micro: GK9501
Deze 40 nm multi-mode navigatiechip integreert RF front-end en energiebeheer en ondersteunt verschillende externe interfaces. Hij is ontworpen voor kosteneffectieve positioneringstoepassingen.

Huada BeiDou: HD9300
Een full-system, full-frequency RTK centimeter-level chip die BeiDou-3 en dual-frequency BeiDou systemen ondersteunt. De chip bevat intelligente interferentiedetectie en wordt gebruikt in zeer nauwkeurige plaatsbepalingstoepassingen.

Zhenxin-technologie: GM4622
Een dual-channel, multi-mode RF-ontvanger chip die een laag stroomverbruik en een klein formaat biedt. Het ondersteunt BeiDou multi-frequentie en anti-jamming functies, geschikt voor verschillende RNSS terminals.

Mengxin Technologie: Qimeng MXT2708A
Deze 40 nm baseband en RF geïntegreerde chip ondersteunt multi-systeem gezamenlijke positionering en anti-jamming technologie, waardoor het ideaal is voor toepassingen in transport en consumentenelektronica.

Unigroep Zhanrui: Tianqin II Lyra
Een 55nm basisbandchip die 1100 kanalen en volledige BeiDou-3 signalen ondersteunt. Het heeft ingebouwde anti-jamming technologie en wordt gebruikt in hoge-precisie toepassingen zoals meten en autonoom rijden.

Dongfang Lianxing: OTrack-128
Deze chip integreert een multi-mode navigatie-engine en ondersteunt RDSS-communicatie en hoog-dynamische toepassingen. De flexibele verpakking en het sterke anti-jamming vermogen maken hem geschikt voor verschillende toepassingen.

Wallisemi: HBP2012
Deze chip ondersteunt multi-systeem gecombineerde positionering en korte berichtencommunicatie, kan commandofuncties uitvoeren en is ideaal voor hoogdynamische en anti-jamming scenario's.

Taidou Micro-elektronica: TD1030
Een 40 nm baseband en RF geïntegreerde chip met automotive certificering. Ondersteunt multi-systeempositionering en gecombineerde navigatie, geschikt voor auto's, draagbare apparaten en meer.

Samenvatting

De ontwikkeling van BeiDou-chips is geëvolueerd van de vroege BM3002 naar moderne SoC-architecturen, waarbij de procestechnologie is verbeterd van 0,35 µm tot 22 nm. Het stroomverbruik en de chipgrootte zijn aanzienlijk geoptimaliseerd. De huidige chips worden geconfronteerd met uitdagingen op het gebied van gevoeligheid, anti-jamming en communicatiecapaciteit. Toekomstige ontwikkelingen zullen zich echter richten op voorwaartse foutcorrectiecodering, multikaartintegratie en globale straalomschakelingstechnologieën. Naarmate het BeiDou-systeem zich wereldwijd uitbreidt, zal chiptechnologie de drijvende kracht blijven achter industriële innovatie en toepassingsgroei.