5G時代 手機射頻器件非常重要

5G時代，手機射頻器件成本會超過主芯片？

從2020到2021年將是5G大規(guī)模商用的時間。目前主流的5G芯片玩家，包括高通、海思、英特爾都是采用4G LTE外掛5G－NR模塊的方式來做5G測試。預計到2019年會出現(xiàn)真正的5G手機商用。

頻譜是5G的血液，5G頻段的確定意味著全國范圍的大規(guī)模5G試驗即將展開， 5G賽道正式鋪開。

中國電信和中國聯(lián)通獲得的3.5GHz頻段是全球公認的5G熱門頻段，且韓國、日本、英國等多國運營商已確定采用該頻段建設5G，前期已基于3.5G頻段進行了大量測試，所以不必擔心產業(yè)鏈是否成熟的問題。

中國移動采用的n41頻段屬于4G 重耕，n79則是新增加的頻段。美國的運營商Sprint也確定用n41頻段部署5G。

針對中國運營商，包括n41、n77、n78、n79在內的所有5G頻段，目前完全覆蓋的射頻器件廠商并不多， Qorvo就是其中一家。

在12月6日舉行的中移動全球合作伙伴大會期間，筆者就跟Qorvo亞太區(qū)移動產品事業(yè)部高級戰(zhàn)略市場經理陶鎮(zhèn)（Lawrence Tao）進行了一段長達兩小時的交流。陶鎮(zhèn)認為：在5G時代，射頻器件的重要程度可能大大超過4G時代。射頻器件的重要程度將不亞于手機主芯片。

據了解，手機中RF器件的成本越來越高，一個4G全網通手機，前端RF套片的成本已達到8－10美元，含有10顆以上射頻芯片，包括2－3顆PA、2－4顆開關、6－10顆濾波器。未來隨著5G到來，RF套片的成本很可能會超過手機主芯片。而物聯(lián)網的爆發(fā)，更是會對射頻器件的需求推波助瀾。

▲Qorvo亞太區(qū)移動產品事業(yè)部高級戰(zhàn)略市場經理陶鎮(zhèn)

從4G到5G，增加了哪些射頻器件？

從4G到5G，給普通消費者最大的感受變化就是速度一下子加快了，而通信速率的變化主要取決于帶寬。相比4G單載波最高20Mhz的帶寬，5G帶寬在6Ghz以內單載波最高可以做到100Mhz，毫米波最高可以做到400Mhz帶寬。

那么如何拓展帶寬呢？其實4G理論的做法是MIMO多載波聚合的方式。比如LTE單載波是20Mhz的話，上行最多可以做到3載波聚合，也就等于60Mhz帶寬。到了5G單載波就可以做到100Mhz，5G基站一般采用64 TRX Massive MIMO天線，5G手機至少需要支持4×4的下行MIMO，2×2的上行MIMO天線，這意味著未來5G峰值速率至少將達到2Gbps以上。

由于4×4的天線陣列尺寸會大很多，因此射頻模塊化將會是5G射頻器件的一個趨勢。同時由于天線過多，需要支持SRS功能，在發(fā)射過程中選擇不同的天線。為了支持更多的載波聚合，對于天線分工的需求會大大增加，同時需要用到大量的天線調諧技術。

從4G切換到5G，由于增加的新頻段并不多，5G時代只增加了兩個新頻段：3.5Ghz＼4.8Ghz，因此對于功率放大器或濾波器的新增需求并沒有特別大。但是由于未來要實現(xiàn)4G、5G多模信號切換，以及解決信號共存和干擾問題，在系統(tǒng)架構上需要更多的天線分工器以及天線調諧功能。

陶鎮(zhèn)預計5G終端成本最開始會比4G高很多，因為需要做4×4的MIMO，射頻器件至少會多出三個模塊。在LTE時代，4×4的MIMO是非強制性的。但是到了5G就變成強制性了，無論N41、N77、N79哪個頻譜，都必須要做4×4的下行。另外以前LTE上行一般是一路，到了5G就要變成兩路。

由于5G通信將面臨前所未有的大帶寬、非常高的功率放大器線性度，以及廣泛的載波聚合驅動型頻率的擁堵，導致5G射頻器件相比4G前所未有的復雜。