相控阵技术在不断提高性能、灵活性和功能的需求的推动下不断发展。采用分布式混合信号转换器节点为射频波束成形子阵列供电的混合架构如今已司空见惯。在接下来的一年中，随着 RF 采样向单个元素推进，我们将看到更多混合信号节点为更小的 RF 子阵列供电的持续趋势。在可接受的成本和功率下，数字处理带宽等挑战将在短期内继续阻碍宽带全元素数字波束成形。
大量投资正在推动混合信号数据转换器带宽和功率效率的快速进步，每个元素的宽带数字波束成形正变得越来越实用。这种趋势将持续到 2022 年，并随着对半导体技术（即硅、氮化镓和砷化镓工艺）、集成和数字处理能力的投资而加快步伐，使更高频率的全元素数字波束成形在大型阵列中更加可实现、高效和可扩展.
在更高的频率下，数据吞吐量的挑战与基带处理器的更高处理要求相关，功耗也会增加。为了解决这个问题，在转换器性能（较低的分辨率和功率）方面做了一些妥协。这通常会导致在系统级别的信号衰减与整体性能和灵活性方面进行不利的权衡。
随着转换器通道的增多以及这些转换器位于更靠近阵列天线元件的位置，阵列增益可提高 SNR，但需要前端自适应 RF 信号调节以在阻塞环境中保持动态范围。数字波束成形更好地支持对任务或多个任务的调整，并且这一切都可以通过软件进行配置。数字波束成形系统的多任务能力允许在空间受限的雷达终端设备（例如机载系统）中优化尺寸和重量。
新的解决方案和平台通过提供低功耗、超高性能的混合转换器前端、独立的或作为子系统解决方案或开发平台的一部分实施，缓解了这些挑战。这些子系统或平台为寻求行业领先性能同时优化尺寸、重量、功率和成本 (SWAP-C) 的雷达设计人员减少了工程工作和上市时间，即使在恶劣的环境中也具有更高的可靠性。
在 SWaP-C 中提供数字简单性和权衡的现有混合架构将继续存在。X 波段混合波束成形比特到波束雷达开发平台提供完整的 32 通道发射和 32 通道接收天线到比特解决方案，是展示从天线到比特的完整阵列性能并帮助客户设计的平台示例- 更快，以便他们可以专注于更高的系统级问题。该平台将 ADC 和 DAC 解决方案与射频微波上下转换器电路和集成模拟波束成形 IC 集成在一起，以评估完整的混合波束成形信号链解决方案。
另一个例子是 16 通道发射和接收 Quad MxFE 相控阵直接采样系统解决方案，支持 L、S 和 C 频段，可协助设计全数字波束成形系统。该架构展示了多芯片同步和系统级校准。该系统插入带有参考 HDL 代码和 MATLAB 软件的 COTS FPGA 板。单独的校准板用于促进系统级相位噪声、杂散和动态范围性能的校准和验证。
数字波束成形提供了多项优势，尤其是在多个方向上同时对多个天线波束进行编程的灵活性，但在同步、SWAP-C 权衡和处理大量数字数据方面存在挑战。我们认为将保留一段时间的系统替代方案是使用混合了模拟和数字波束成形的子阵列架构，其中全数字实施被认为不切实际或受系统成本的限制。
展示能力、帮助缩短上市时间并解决设计周期中面临的复杂工程挑战的开发平台开始积聚动力。我们预测这些平台的使用将有助于当前和未来的研发工作。
智能家居行业预测
瑞萨电子物联网 Wi-Fi 业务部负责人 Omer Cheema
智能家居将变得具有情境意识。 智能家居的早期迭代基于简单的规则（例如，如果温度高于 25C，则打开空调）。我们看到了一个长期趋势，即新的智能家居将真正了解环境的完整背景。例如，他们将能够识别房间内有人，了解他们的需求并根据个人的特定品味和需求调整环境。随着我们进入 2022 年，这种真正智能的情境感知智能家居趋势将获得进一步发展。我们希望看到上下文感知产品的爆炸式增长，这将使家庭变得真正智能。
智能家居将变得更容易安装。 当您今天购买手机或笔记本电脑时，打开包装箱后即可使用。为了看到智能家居的更广泛采用，我们需要类似水平的“开箱即用”体验。越来越多的物联网设备制造商正在构建易于安装和设置的产品。由于 Wi-Fi 是一项无处不在的技术，我们相信基于 Wi-Fi 的产品可以实现基于 Zigbee/Z-wave 的物联网产品无法提供的“开箱即用”体验。今天的消费者只是在寻找低成本、即插即用的智能家居设置。由于 Wi-Fi 技术的进步，明年我们将开始看到更简化的智能家居设置，从而使智能家居在整体上得到更大的采用。
智能家居将变得更加安全。 隐私权是《世界人权宣言》的一个关键方面。家，顾名思义，是我们私人生活的中心。如果物联网设备不安全，它不仅会危及我们的隐私，还会危及我们的安全。因此，我预测到 2022 年，我们将看到安全措施和协议的增加，以确保所有连接的物联网设备在设计时都将安全放在首位。PSA等围绕安全的举措将获得动力。安全性将成为智能家居产品的“内置”功能，而不是“附加”的附加功能。在瑞萨，我们致力于构建从头开始设计的产品，同时牢记安全性。
需要高密度电源才能跟上新空间预计 20 倍的增长速度
Rob Russell，Vicor Corporation 航空航天与国防副总裁
在“新空间”领域竞争的卫星制造商的任务是提供解决方案，使互联网带宽在未来 10 年内增加 20 倍。设计、开发和发射卫星以满足这一需求的挑战是巨大的。一个主要障碍是缩小卫星尺寸同时提高吞吐量的双重要求。最难解决的问题之一是为先进的大电流通信 ASIC 供电。为了实现吞吐量需求的这一飞跃，卫星电源设计人员必须为负载提供比传统系统所能提供的电流高 20 到 30 倍的电流，同时减小供电网络 (PDN) 的尺寸、重量和成本。这些要求将永远相互矛盾，并将在可预见的未来继续升级。
功率创新可以帮助 LEO 和 MEO 卫星在新空间中跟上其预期的 20 倍增长。Vicor 的耐辐射功率模块的功率密度是当今标准产品的五倍，可将功率损耗降低 50%。
大幅提高的功率密度有助于解决新太空低地球轨道 (LEO) 和中地轨道 (MEO) 卫星的这一问题，其形式为电源模块，可为当今的 AI 驱动计算环境提供高电流。结合已证明的辐射耐受性，它们非常适合迅速发展的 LEO 和 MEO 卫星市场的关键需求。
凭借 100 至 0.8 V 解决方案的功率密度是次优竞争对手的五倍，以及可将功率损耗降低多达 50% 的效率，这种新一代 PDN 为卫星通信系统开发商提供了无与伦比的能力需要减小尺寸、重量和成本以满足严格的任务要求。