5G时代袭来给射频设计带来怎样的挑战？
发布时间：2019-07-05 12:55:17
来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)
6月初，中国颁发了5G牌照，那就意味着5G离商用仅有一步之遥。
从之前的报道我们也可以看到，这个划时代的网络除了能带来极高的带宽、极低的延迟和广泛的链接之外，其带来的万亿市场也让各大厂商趋之若鹜。但毫无疑问的是，智能手机必然会成为5G的第一批落地的应用，这就给相应的智能手机和基站射频带来了更高的要求。
在6月27日开幕的MWC上海电子展上，全球领先的射频方案供应商Qorvo高级市场经理Lawrence Tao做了一个题为《RFFE Evolution Towards 5G》的演讲，和与会者一起探讨了5G时代下的5G射频前端的变化。
Lawrence指出，5G将会给很多行业带来新的机会，这就势必带来射频前端需求的提升。他指出，到2020年，全球射频市场的总体规模有望超过200亿美元，尤其是5G射频方面，会迅猛增长。
射频市场未来几年的走势
因为5G频率的提升，这就给射频设计带来了新的挑战。尤其是在智能手机领域，这种挑战尤为严峻：一方面手机越做越薄，这就给射频模组留下了越来越少的空间。
5G对移动手持设备射频前端的影响
另一方面，这些手持设备除了对5G频段的支持以外，还需要对之前的LTE Advanced/Pro、4G、3G和2G等网络进行兼容，这就给PA、滤波器等射频前端器件提出了新的难题。
按照Lawrence的观点，5G的出现，会推动射频市场从2020年开始，以每年增加10亿美元的速率快速成长。当然，这一切都是随着5G复杂度的提升而导致的。
“为了适应当下的智能手机需求，射频前端的集成度也会逐渐增加，且集成度会越来越高”，Lawrence表示。
射频前端模组的集成度正在逐步增加
在基站方面，射频前端也面临同样的问题。
根据3GPP的相关规划，现在的5G频段有Sub-6Ghz和毫米波两种，这两个频段的频率较之之前的网络标准有了明显的提升，这样就带来了布置更多基站的需求。这也是当前市场上除了关于宏基站，还关注微基站的原因。
Lawrence也表示，基站的射频前端市场到2022年也会达到16亿美元的规模，其中5G毫米波射频的年平均复合增长率将会高达119%，处于5G到6G之间的M-MIMO PA的年平均复合增长率更将达到惊人的CAGR 135%。
基站射频规模的走势
同样地，随着5G的到来，因为天线阵列、波束成形和载波聚合等的需求，基站射频的架构方面也需要做出一些改变。
Sub-6 GHz M-MIMO基础设施的RFFE潮流
除了架构之外，相应的射频器件的制造工艺也随着5G的到来，发生明显的变化。
毫米波基础设施的RFFE潮流
如上图所示，面对不同的应用环境，我们就需要不同工艺制造的射频前端器件。在基站端，尤其是毫米波基站，就让GaN PA成为了市场的香饽饽。
从Lawrence的介绍我们得知，把GaN器件应用到毫米波5G基站，可以减少40%的功率损耗、降低94%的die空间，在成本方面也会带来80%节省。这就必然会带来GaN市场的成长。
GaN应用在5G毫米波基站中的优势
Lawrence的数据显示，未来几年，GaN的市场采用率将会明显提升，市场规模也将会快速成长。到2022年的时候，应用在射频端的GaN规模也会达到20亿美金。
GaN器件在未来几年的采用率加速
无论是在GaN射频产品，还是传统工艺的产品方面，Qorvo都有深厚的积累和性能优越的产品。让我们携手，共同走进5G时代！
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我们继续聊一下射频人常常遇到的一个词“BW”。BW：“BandWidth”，也就是带宽。这个大家都知道，但是为什么有如此多的xBW？
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5G 频率提升，射频设计将会迎来怎样的挑战
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