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    黄鑫:5G毫米波射频前端技术复杂度成倍提升

    2019-09-12 中国电子报

    9月4日,由中国半导体行业协会集成电路设计分会承办的“5G芯片论坛”现场可谓“火爆”。与会专家围绕“5G与集成电路产业机遇”的主题,从人工智能、物联网、智能系统设计、射频前端技术、网络芯片技术等多个角度探讨集成电路产业在5G时代的机遇与挑战。

    北京中科汉天下电子技术有限公司副总裁黄鑫:

    目前,全球多个国家多个运营商进行了5G部署。我国现在已经开始了5G大规模商用,今年6月份完成了5G频段中6GHz以下频段的分配。现在4G最高频段是2.7GHz,原来用于LTE,现在分给中国移动做5G频段,中国电信的频段是3.4GHz到3.5GHz,中国联通的频段是3.5GHz到3.6GHz的频段,每个运营商的5G带宽都在100MHz以上。

    现在全国有20多家手机射频前端厂家,大部分厂家已经开始了研发5G射频前端芯片,射频前端的芯片主要是以前端厂家为主,目前国内射频厂家方向主要集中在5G sub-6GHz频段。现在sub-6GHz频段技术门槛不是特别高,在这个频段国内研发水平跟国际水平相差并不大,主要是差距是一体化芯片的研发。而毫米波现在只有高通才有射频前端的完整方案发布,在毫米波频段我国的研发与欧美的差距较大。

    sub-6GHz的关键技术上,一是超高线性输出功率。中低频段5G射频前端的主流频段包括n41、n77、n78、n79,工作频率都在2.5GHz以上,需要输出的线性功率相对较大;二是超宽带宽线性化技术。5G的工作频段一般都在100MHz以上,对PA的宽带线性化要求较高;三是高集成度要求。5G手机需要往下兼容2G/3G/4G,射频前端占用面积较大,为了节省空间,中低频段5G射频前端主要以PA+滤波器+Switch+LNA形式存在。

    在毫米波射频前端,近期高通宣布推出毫米波天线模块QTM052的最终版本。国内手机芯片厂家目前只推出低频段5G射频前端及分立的天线方案,毫米波射频前端及天线模块由于有超高的集成度需求,不但要集成天线和射频前端模块,还需要集成毫米波收发器及电源控制芯片,设计异常复杂,因而还处于空白状态。

    相对于中低频5G(sub-6GHz)射频前端,毫米波射频前端/模组需要集成天线阵列、上下变频芯片及各类控制芯片,设计复杂度大大增加,需要复合型的设计团队才能完成。

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