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5G加速落地在下半場毫米波將走進(jìn)現(xiàn)實
據(jù)天華中威科技小編了解,經(jīng)過五年多的“補課”,國內(nèi)毫米波產(chǎn)業(yè)雖然“勢起”,但未來發(fā)展依然任重道遠(yuǎn)。
5G技術(shù)推動射頻前端量價齊升
手機的三大核心芯片是主芯片(套片)、存儲芯片和射頻前端芯片。作為無線通訊的技術(shù)關(guān)鍵,射頻前端的技術(shù)創(chuàng)新是推動無線連接發(fā)展的核心引擎。在聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大規(guī)模增長趨勢下,射頻前端是成長最快、最確定的方向之一。
射頻前端芯片包括射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。智能手機通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:
隨著5G時代的來臨,現(xiàn)在已經(jīng)形成的初步共識認(rèn)為,5G標(biāo)準(zhǔn)下現(xiàn)有的移動通信、物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)行統(tǒng)一,因此未來在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下射頻前端芯片產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域會被進(jìn)一步放大。5G時代射頻前端需要支持的頻段數(shù)量大幅增加,同時高頻段信號處理難度增加導(dǎo)致系統(tǒng)射頻器件的性能要求大幅提高。
由于5G的信號頻段大幅增加,因此需要組成部件的數(shù)量也急劇增多,同時5G通訊設(shè)備還需要向下兼容4G與3G等通信制式,所需要的部件更加龐大。據(jù)研究統(tǒng)計,每增加一個頻段就需要增加1個PA,1個雙工器,1一個射頻開關(guān)以及2個濾波器。2G支持4個頻段,3G支持6個頻段,4G達(dá)到20個,而5G則達(dá)到80個。
組件的急劇增加也讓成本快速上升,Sub-6GHz智能手機射頻前端成本將達(dá)32美元,毫米波的射頻前端成本將增至38美元以上,而4G時代僅為15.3美元,這也不怪乎高通將5G射頻前端視作下一個大生意。
把目光轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場,在4G及以前通信技術(shù)的射頻前端中,國內(nèi)廠商與國際大廠差距較大,但5G技術(shù)的快速普及以及國內(nèi)廣闊的物聯(lián)網(wǎng)市場,讓國內(nèi)廠商看到了國產(chǎn)替代的機會。
5G下半場,毫米波走進(jìn)現(xiàn)實
在調(diào)整后的可用頻段規(guī)劃中,可以看到“71-76GHz / 81-86GHz”赫然在列,而眾所周知,毫米波是波長約為1-10毫米、頻率范圍為30-300GHz的電磁波,因此,可以預(yù)見的是,在今后幾年中,毫米波將會是發(fā)展及完善5G網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的一個重要方向。
在4G和5G之前,移動通信很少對高頻率頻譜進(jìn)行利用,而隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,諸如AR/VR、車聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量和用戶數(shù)呈現(xiàn)指數(shù)增長的井噴態(tài)勢,對移動數(shù)據(jù)流量的需求也呈現(xiàn)爆炸式增長,充足的頻譜資源成為保障更高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋匾獥l件。
目前,國內(nèi)的5G主要為Sub-6GHz頻段,而伴隨著5G滲透率的進(jìn)一步提高和應(yīng)用場景的快速拓展,用戶對于5G的需求已經(jīng)開始向著更加細(xì)分的領(lǐng)域拓展,未來將逐漸從低頻轉(zhuǎn)向低頻和毫米波等高頻并重的模式,從而實現(xiàn)5G的最優(yōu)體驗。
不過,與5G的其他低頻段相比,毫米波技術(shù)在落地上面臨著諸多難題,頻率衰減大導(dǎo)致傳輸距離有限、不支持沒有直射徑的場景、高密度部署成本高等問題成為阻攔毫米波商用的幾座“大山”。然而,任何一項技術(shù)都有優(yōu)缺點,毫米波也是一樣。