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5G時(shí)代襲來給射頻設(shè)計(jì)帶來怎樣的挑戰(zhàn)？
6月初，中國頒發(fā)了5G牌照，那就意味著5G離商用僅有一步之遙。
從之前的報(bào)道我們也可以看到，這個(gè)劃時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)除了能帶來極高的帶寬、極低的延遲和廣泛的鏈接之外，其帶來的萬億市場(chǎng)也讓各大廠商趨之若鶩。但毫無疑問的是，智能手機(jī)必然會(huì)成為5G的第一批落地的應(yīng)用，這就給相應(yīng)的智能手機(jī)和基站射頻帶來了更高的要求。
在6月27日開幕的MWC上海電子展上，全球領(lǐng)先的射頻方案供應(yīng)商Qorvo高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理Lawrence Tao做了一個(gè)題為《RFFE Evolution Towards 5G》的演講，和與會(huì)者一起探討了5G時(shí)代下的5G射頻前端的變化。
Lawrence指出，5G將會(huì)給很多行業(yè)帶來新的機(jī)會(huì)，這就勢(shì)必帶來射頻前端需求的提升。他指出，到2020年，全球射頻市場(chǎng)的總體規(guī)模有望超過200億美元，尤其是5G射頻方面，會(huì)迅猛增長(zhǎng)。
射頻市場(chǎng)未來幾年的走勢(shì)
因?yàn)?G頻率的提升，這就給射頻設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。尤其是在智能手機(jī)領(lǐng)域，這種挑戰(zhàn)尤為嚴(yán)峻：一方面手機(jī)越做越薄，這就給射頻模組留下了越來越少的空間。
5G對(duì)移動(dòng)手持設(shè)備射頻前端的影響
另一方面，這些手持設(shè)備除了對(duì)5G頻段的支持以外，還需要對(duì)之前的LTE Advanced/Pro、4G、3G和2G等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行兼容，這就給PA、濾波器等射頻前端器件提出了新的難題。
按照Lawrence的觀點(diǎn)，5G的出現(xiàn)，會(huì)推動(dòng)射頻市場(chǎng)從2020年開始，以每年增加10億美元的速率快速成長(zhǎng)。當(dāng)然，這一切都是隨著5G復(fù)雜度的提升而導(dǎo)致的。
“為了適應(yīng)當(dāng)下的智能手機(jī)需求，射頻前端的集成度也會(huì)逐漸增加，且集成度會(huì)越來越高”，Lawrence表示。
射頻前端模組的集成度正在逐步增加
在基站方面，射頻前端也面臨同樣的問題。
根據(jù)3GPP的相關(guān)規(guī)劃，現(xiàn)在的5G頻段有Sub-6Ghz和毫米波兩種，這兩個(gè)頻段的頻率較之之前的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)有了明顯的提升，這樣就帶來了布置更多基站的需求。這也是當(dāng)前市場(chǎng)上除了關(guān)于宏基站，還關(guān)注微基站的原因。
Lawrence也表示，基站的射頻前端市場(chǎng)到2022年也會(huì)達(dá)到16億美元的規(guī)模，其中5G毫米波射頻的年平均復(fù)合增長(zhǎng)率將會(huì)高達(dá)119%，處于5G到6G之間的M-MIMO PA的年平均復(fù)合增長(zhǎng)率更將達(dá)到驚人的CAGR 135%。
基站射頻規(guī)模的走勢(shì)
同樣地，隨著5G的到來，因?yàn)樘炀€陣列、波束成形和載波聚合等的需求，基站射頻的架構(gòu)方面也需要做出一些改變。
Sub-6 GHz M-MIMO基礎(chǔ)設(shè)施的RFFE潮流
除了架構(gòu)之外，相應(yīng)的射頻器件的制造工藝也隨著5G的到來，發(fā)生明顯的變化。
毫米波基礎(chǔ)設(shè)施的RFFE潮流
如上圖所示，面對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，我們就需要不同工藝制造的射頻前端器件。在基站端，尤其是毫米波基站，就讓GaN PA成為了市場(chǎng)的香餑餑。
從Lawrence的介紹我們得知，把GaN器件應(yīng)用到毫米波5G基站，可以減少40%的功率損耗、降低94%的die空間，在成本方面也會(huì)帶來80%節(jié)省。這就必然會(huì)帶來GaN市場(chǎng)的成長(zhǎng)。
Lawrence的數(shù)據(jù)顯示，未來幾年，GaN的市場(chǎng)采用率將會(huì)明顯提升，市場(chǎng)規(guī)模也將會(huì)快速成長(zhǎng)。到2022年的時(shí)候，應(yīng)用在射頻端的GaN規(guī)模也會(huì)達(dá)到20億美金。
無論是在GaN射頻產(chǎn)品，還是傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品方面，Qorvo都有深厚的積累和性能優(yōu)越的產(chǎn)品。讓我們攜手，共同走進(jìn)5G時(shí)代!
