Dzieje się tak, ponieważ urządzenia 5G wykorzystują różne pasma wysokiej częstotliwości do uzyskania szybkiej transmisji danych, co powoduje podwojenie zapotrzebowania i złożoności modułów front-end 5G RF, a prędkość jest nieoczekiwana.
Złożoność napędza szybki rozwój rynku modułów RF
Tendencję tę potwierdzają dane kilku instytucji analitycznych.Według przewidywań Gartnera do 2026 r. rynek front-endu RF osiągnie wartość 21 miliardów dolarów, przy CAGR na poziomie 8,3% w latach 2019–2026;Prognozy Yole'a są bardziej optymistyczne.Szacują, że całkowita wielkość rynku front-endu RF osiągnie 25,8 miliarda dolarów w 2025 roku. Wśród nich rynek modułów RF osiągnie 17,7 miliarda dolarów, co będzie stanowić 68% całkowitej wielkości rynku, przy złożonym rocznym wzroście stawka 8%;Skala urządzeń dyskretnych wyniosła 8,1 miliarda dolarów, co stanowi 32% całkowitej skali rynku, przy CAGR na poziomie 9%.
W porównaniu z wczesnymi wielomodowymi chipami 4G, możemy również intuicyjnie wyczuć tę zmianę.
W tamtym czasie wielomodowy chip 4G zawierał tylko około 16 pasm częstotliwości, których liczba wzrosła do 49 po wejściu w erę globalnej sieci all-netcom, a liczba 3GPP wzrosła do 71 po dodaniu pasma częstotliwości 600 MHz.Jeśli ponownie rozważymy pasmo częstotliwości fal milimetrowych 5G, liczba pasm częstotliwości wzrośnie jeszcze bardziej;To samo dotyczy technologii agregacji nośników – kiedy agregacja nośników została uruchomiona dopiero w 2015 roku, było około 200 kombinacji;W 2017 roku zapotrzebowanie było na ponad 1000 pasm częstotliwości;Na wczesnym etapie rozwoju 5G liczba kombinacji pasm częstotliwości przekroczyła 10000.
Ale nie tylko liczba urządzeń uległa zmianie.W praktycznych zastosowaniach, biorąc za przykład system fal milimetrowych 5G pracujący w paśmie częstotliwości 28 GHz, 39 GHz lub 60 GHz, jedną z największych przeszkód, jakie napotykają, jest pokonanie niepożądanych właściwości propagacyjnych.Ponadto szerokopasmowa konwersja danych, wysokowydajna konwersja widma, projekt zasilacza charakteryzujący się współczynnikiem efektywności energetycznej, zaawansowana technologia pakowania, testowanie OTA, kalibracja anteny itp. – wszystko to stanowi trudności projektowe, przed którymi stoi system dostępu 5G w paśmie fal milimetrowych.Można przewidzieć, że bez doskonałej poprawy wydajności RF niemożliwe jest zaprojektowanie terminali 5G o doskonałej wydajności połączenia i trwałości.
Dlaczego front-end RF jest tak skomplikowany?
Czoło RF zaczyna się od anteny, przechodzi przez transceiver RF i kończy się na modemie.Ponadto istnieje wiele technologii RF stosowanych pomiędzy antenami i modemami.Poniższy rysunek przedstawia elementy front-endu RF.Dla dostawców tych komponentów sieć 5G zapewnia doskonałą okazję do rozszerzenia rynku, ponieważ wzrost zawartości front-endu RF jest proporcjonalny do wzrostu złożoności RF.
Rzeczywistością, której nie można zignorować, jest to, że front-endowy projekt RF nie może być rozwijany synchronicznie z rosnącym zapotrzebowaniem na mobilną łączność bezprzewodową.Ponieważ widmo jest zasobem ograniczonym, większość dzisiejszych sieci komórkowych nie jest w stanie zaspokoić oczekiwanego zapotrzebowania 5G, dlatego projektanci RF muszą osiągnąć niespotykaną wcześniej obsługę kombinacji RF na urządzeniach konsumenckich i zbudować projekty bezprzewodowej łączności komórkowej o najlepszej kompatybilności.
Od fal poniżej 6 GHz po fale milimetrowe, całe dostępne widmo musi zostać wykorzystane i obsługiwane w najnowszej konstrukcji RF i anteny.Ze względu na niespójność zasobów widma, zarówno funkcje FDD, jak i TDD muszą być zintegrowane z projektem front-endu RF.Ponadto agregacja nośnych zwiększa przepustowość wirtualnego rurociągu, wiążąc widmo różnych częstotliwości, co również zwiększa wymagania i złożoność front-endu RF.
Czas publikacji: 18 stycznia 2023 r