Điều này là do các thiết bị 5G sử dụng các dải tần số cao khác nhau để đạt được tốc độ truyền dữ liệu cao, dẫn đến nhu cầu và độ phức tạp của các mô-đun mặt trước 5G RF tăng gấp đôi và tốc độ thật bất ngờ.
Sự phức tạp thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của thị trường mô-đun RF
Xu hướng này được xác nhận bởi dữ liệu của một số tổ chức phân tích.Theo dự đoán của Gartner, thị trường RF front-end sẽ đạt 21 tỷ USD vào năm 2026, với tốc độ CAGR là 8,3% từ năm 2019 đến năm 2026;Dự báo của Yole lạc quan hơn.Họ ước tính rằng quy mô thị trường tổng thể của giao diện người dùng RF sẽ đạt 25,8 tỷ đô la Mỹ vào năm 2025. Trong số đó, thị trường mô-đun RF sẽ đạt 17,7 tỷ đô la Mỹ, chiếm 68% tổng quy mô thị trường, với mức tăng trưởng kép hàng năm tỷ lệ 8%;Quy mô của các thiết bị rời là 8,1 tỷ USD, chiếm 32% tổng quy mô thị trường, với tốc độ CAGR là 9%.
So với các chip đa chế độ đời đầu của 4G, chúng ta cũng có thể cảm nhận được sự thay đổi này một cách trực quan.
Vào thời điểm đó, chip đa chế độ 4G chỉ bao gồm khoảng 16 dải tần, tăng lên 49 sau khi bước vào kỷ nguyên toàn mạng và số lượng 3GPP tăng lên 71 sau khi thêm dải tần 600 MHz.Nếu xem xét lại dải tần sóng milimet 5G, số lượng dải tần sẽ còn tăng nhiều hơn nữa;Điều này cũng đúng với công nghệ tổng hợp sóng mang – khi tính năng tổng hợp sóng mang mới được ra mắt vào năm 2015, có khoảng 200 kết hợp;Năm 2017 có nhu cầu sử dụng hơn 1000 băng tần;Trong giai đoạn đầu phát triển 5G, số lượng kết hợp băng tần đã vượt quá 10000.
Nhưng không chỉ số lượng thiết bị đã thay đổi.Trong các ứng dụng thực tế, lấy hệ thống sóng milimet 5G hoạt động ở dải tần 28GHz, 39GHz hoặc 60GHz làm ví dụ, một trong những trở ngại lớn nhất mà nó gặp phải là làm thế nào để khắc phục các đặc tính lan truyền không mong muốn.Ngoài ra, chuyển đổi dữ liệu băng thông rộng, chuyển đổi phổ hiệu suất cao, thiết kế nguồn điện theo tỷ lệ hiệu suất năng lượng, công nghệ đóng gói tiên tiến, thử nghiệm OTA, hiệu chỉnh ăng-ten, v.v., tất cả đều tạo thành những khó khăn về thiết kế mà hệ thống truy cập 5G băng tần sóng milimet gặp phải.Có thể dự đoán rằng nếu không cải thiện hiệu suất RF vượt trội thì không thể thiết kế các thiết bị đầu cuối 5G có hiệu suất kết nối tuyệt vời và tuổi thọ bền bỉ.
Tại sao giao diện người dùng RF lại phức tạp như vậy?
Giao diện người dùng RF bắt đầu từ ăng-ten, đi qua bộ thu phát RF và kết thúc tại modem.Ngoài ra, còn có nhiều công nghệ RF được áp dụng giữa anten và modem.Hình dưới đây cho thấy các thành phần của giao diện người dùng RF.Đối với các nhà cung cấp các thành phần này, 5G mang đến cơ hội vàng để mở rộng thị trường, bởi vì sự tăng trưởng của nội dung RF front-end tỷ lệ thuận với sự gia tăng độ phức tạp của RF.
Một thực tế không thể bỏ qua là thiết kế mặt trước RF không thể được mở rộng đồng bộ với nhu cầu không dây di động ngày càng tăng.Vì phổ tần là nguồn tài nguyên khan hiếm nên hầu hết các mạng di động ngày nay không thể đáp ứng nhu cầu dự kiến về 5G, vì vậy các nhà thiết kế RF cần đạt được sự hỗ trợ kết hợp RF chưa từng có trên các thiết bị tiêu dùng và xây dựng các thiết kế không dây di động có khả năng tương thích tốt nhất.
Từ sóng Sub-6GHz đến sóng milimet, tất cả phổ tần có sẵn phải được sử dụng và hỗ trợ trong thiết kế ăng-ten và RF mới nhất.Do sự không nhất quán của tài nguyên phổ tần, cả hai chức năng FDD và TDD phải được tích hợp vào thiết kế mặt trước RF.Ngoài ra, việc kết hợp sóng mang làm tăng băng thông của đường ống ảo bằng cách liên kết phổ của các tần số khác nhau, điều này cũng làm tăng yêu cầu và độ phức tạp của giao diện người dùng RF.
Thời gian đăng: Jan-18-2023