《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 通信与网络 > 业界动态 > 高通全集成5G射频模组来袭 明年此时就能见到5G手机

高通全集成5G射频模组来袭 明年此时就能见到5G手机

2018-08-02
关键词: 高通 射频 5G 无线

当前5G已成业界热议话题,业界各方纷纷发力。GSA最新发布的全球各地运营商5G策略,更是将2020这一5G商用时间点拉近至2019年。

5G商用不仅意味着技术的成熟,网络的普及,更意味着终端和应用也要具备商用能力。而高通一直是全球5G领域的领头羊,为推动5G不懈努力。近日,高通宣布推出全球首款面向智能手机和其他移动终端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射频模组——高通QTM052毫米波天线模组系列和高通QPM56xx 6GHz以下射频模组系列,成为5G进程中的重要里程碑之一。

1533106068020060358.jpg

成为重要里程碑,加速5G商用进程

高通推出的QTM052毫米波天线模组系列和QPM56xx 6GHz以下射频模组系列之所以能成为5G进程的重要里程碑之一,这是因为要想真正迎来5G时代,不仅需要5G网络、5G设备还需要5G终端的支持。而在5G手机中,除了需要芯片还需要天线射频等收发信号实现5G数据传输。射频模组系统十分复杂,射频模组设计制造起来也十分困难,很多研发实力不雄厚的公司做起来需要很长时间。

“高通充分考虑到5G需要的新技术,如信道探测参考信号(SRS)切换、MIMO等技术的难度,将这些技术都集成在模组里,帮助OEM厂商把5G射频和天线侧的难度消化了。”高通产品市场高级总监沈磊如是说。

这样一来,OEM厂商就不用自己再花费大量时间研发,只需要把高通推出的面向移动终端的毫米波及6GHz以下射频模组集成到终端里就可以了。这样,OEM厂商就可以把精力主要放在他们更为擅长的5G手机本身的设计上和5G应用、用户体验的研发上,大大加速和简化5G终端上市的过程。

突破技术瓶颈,推出支持毫米波的5G射频模组

众所周知,无线通信的数据要想传输就需要频谱作为传输载体,而当前无线通信中的大多数优质频谱资源已被2G/3G/4G占用了,频谱的重耕还需要很长时间。而且在国外,要想获得优质频谱资源,还需要拍卖才能获得,一段窄窄的频谱就需要运营商花费上亿的资金来购买。

另一方面,在4G时代,一个载波可以实现100Mbit/s的传输速率,如果通过载波聚合、多天线等新技术最多可以达到1-2Gbit/s。到了5G时代,可以利用的传统频谱资源已经很少了,而且更关键的是5G还需要支持更高的网络速率,有很多未来应用的需要传输速率达到5Gbit/s、10Gbit/s甚至更高的水平。如此高的速率下就需要更多的频谱资源支持。目前6G以下的频谱资源大多数已经被占用,于是只能在毫米波这个区域寻找可用频谱,支持5G业务应用中极高速速率传输和超大带宽的需求。目前5G的毫米波研究也已经成为了业界研发的焦点。近日,FuTURE推进委员会5G微波毫米波技术特别工作组发布了“5G毫米波频谱规划建议白皮书”,再次引发了业界对毫米波的关注。

提到毫米波,毫米波先天不太足,天生存在覆盖范围小、容易衰减、容易被遮挡等弊端。由于面临诸多技术和设计挑战,毫米波信号迄今仍未被应用于移动无线通信之中。这些挑战几乎涵盖终端工程的方方面面,包括材料、外形尺寸、工业设计、散热和辐射功率的监管要求等。移动行业中很多人都认为毫米波在移动终端和网络中的应用是不切实际且不可实现的。

毫米波传输信息是十分困难的,但高通这家以创新发明为基因的公司一直在让很多看起来不可能的事儿成为可能。高通通过多年的投入和技术研发以及产品积累,通过定向发射、多天线形成相控天线阵列等技术解决毫米波传输性能差的问题,成功推出了支持毫米波的5G射频模组。一直以来,高通对研发十分重视,截至目前,高通累计研发投入已达520亿美元。

高通推出的支持毫米波的5G射频模组可在26.5-29.5GHz(n257)以及完整的27.5-28.35GHz(n261)和37-40GHz(n260)毫米波频段上支持高达800MHz的带宽,这些频段正是业界普遍认为未来5G将在毫米波选择的频段。

与骁龙X50调制解调器配合,形成完整系统

与QTM052毫米波天线模组同步推出的还有一个6GHz以下射频模组系列——QPM56xx。其包括4个产品——QPM5650、QPM5651、QDM5650和QDM5652。QPM56xx射频模组系列可以配合骁龙X50 5G调制解调器和5G芯片组,帮助手机厂商针对6GHz以下频段进行手机设计。

毫米波适用于在密集城市区域和拥挤的室内环境中提供5G覆盖,而5G新空口的广泛覆盖将通过6GHz以下频段实现。QPM56xx射频模组系列支持3.3-4.2GHz(n77)、3.3-3.8GHz(n78)和4.4-5.0GHz(n79)6GHz以下频段,均是当前业界探讨的热门频段。

各个国家和地区会根据历史情况和频谱资源情况来进行毫米波和6GHz以下频谱部署。比如北美可能会首先在毫米波频段进行5G部署,中国、欧洲、日本、韩国、澳大利亚等地都是使用6GHz以下频段做第一波5G手机比较热门的国家和区域。这些射频前端的模组,配合高通骁龙X50调制解调器和收发器,可以很容易帮助手机厂商针对这些市场进行手机设计。

1533106068028048630.jpg

这两个射频模组系列可与高通骁龙X50 5G调制解调器配合,形成完整系统,共同提供从调制解调器到天线且跨频段的多项功能,并支持紧凑封装尺寸以适合于移动终端集成。

模块化设计成就指尖上的模组

当前手机内部的天线空间不断受到电路板、屏幕、摄像头、电池等不同组件的更多挤压,留给天线的空间越来越有限,天线的性能也受到影响。要解决这些问题,模组化的解决方案必不可少。此外,如果用离散的器件来实现,可能需要上百个不同的器件,绝大部分的手机厂商还没有具备实现和优化离散式器件的能力,而高通已经提前把这些器件整合好了。

值得一提的是,高通推出的射频模组尺寸十分小,可谓是指尖上的模组。模组的小尺寸对手机厂商也是很大吸引力,可以很容易把它集成到手机中,这样OEM厂商制造出来的手机就能尽量保持外观、厚度都与现在的4G手机非常接近。

谈到高通在5G射频模组领域有哪些优势时,沈磊表示:“首先,高通在无线通信领域的积累很多,对5G标准、技术、产品了解深入;其次,在器件以及半导体工艺和能力上,高通可以自己制造芯片和调制解调器、收发器等,技术实力十分雄厚;再次,模组的设计和天线的设计有高度相关性,高通有做模组和做天线的能力,从基带到收发器、前端、天线,所有的东西全部都设计好并集成到一个小小的模组中;最后,高通对手机OEM厂商的需求有很深刻的了解,对整个手机设计的流程、研发生产的工序等也了解颇深。”

1533106068043004253.jpg

明年此时,5G手机将面市

目前全球已有20家OEM厂商正努力基于高通骁龙X50调制解调器开展5G终端的研发。而早在今年1月,高通便同小米、vivo、OPPO、联想等四家手机厂商签订了射频前端解决方案跨年度采购订单。在未来三年内,四家手机厂商将采购价值总额不低于20亿美元的射频前端部件。同时Google、HTC、LG、三星和索尼等也与高通在未来射频前端业务方面签署了合作协议。高通推出的QTM052毫米波天线模组系列和QPM56xx 6GHz以下射频模组系列正在向客户出样。OEM厂商已经拿到样片,并已经进入研发阶段,初期反映也非常好。

读者也许会有一个疑问,高通的5G调制解调器X50集成了6GHz以下的频段和毫米波频段,集成到一个调制解调器中。那么,这次,高通为何推出2款射频模组,一款支持毫米波,另一款支持6GHz以下?

沈磊解释道:“这是由射频模组的物理特性决定的。6GHz以下的射频链路架构和毫米波的射频链路架构是完全不同的,所以我们要分开两套来做。我相信未来会出现5G全球模手机的需求,而高通也会做下一步的整合并提供相应的先进方案。”

其实高通既有6Ghz以下的射频模组也有毫米波的射频模组,有另外一个显著的好处。这样可以让手机厂商自主选择,适应不同区域不同运营商选的不同频段,比如卖到中国的手机就优先选6Ghz以下的5G射频模组,卖到美国的手机就优先选毫米波的5G射频模组集成到5G手机里,这样手机厂商就可以很快地做出来5G手机了,也就加速5G商用了。

“目前来看,最快今年年底或者明年年初,第一波支持6GHz以下和毫米波频段的数据设备基本上可以面世,到明年下半年会有更多的产品面世,大概到明年此时,大家将可以见到5G手机了。”沈磊透露。


本站内容除特别声明的原创文章之外,转载内容只为传递更多信息,并不代表本网站赞同其观点。转载的所有的文章、图片、音/视频文件等资料的版权归版权所有权人所有。本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以便迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。联系电话:010-82306118;邮箱:aet@chinaaet.com。