伴隨著5G移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)和新業(yè)態(tài)的蓬勃發(fā)展，全球集成電路產(chǎn)業(yè)正邁入新一輪的重大轉(zhuǎn)型和變革期，中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

在8月22-23日于南京舉辦的“2018中國集成電路技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)暨南京國際集成電路技術(shù)達(dá)摩論壇”（簡稱CCIC2018）上，Qorvo中國區(qū)移動(dòng)事業(yè)部銷售總監(jiān)江雄與現(xiàn)場觀眾討論了5G智能手機(jī)中RF復(fù)雜性的趨勢，并表示Qorvo的研發(fā)正在解決這些趨勢，以便更好的為客戶提供廣泛的解決方案組合，滿足他們的全部產(chǎn)品組合需求。

5G三大應(yīng)用場景與射頻設(shè)計(jì)的三大困難▲▲▲

眾所周知，面對即將到來的5G時(shí)代，國際電信聯(lián)盟委員會(huì)、3GPP等已達(dá)成共識，主要的應(yīng)用均可納入這三大場景的范疇之中——eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、mMTC（5G時(shí)代的萬物互聯(lián)）與uRLCC（高可靠性、零時(shí)延應(yīng)用）。對于其中的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，江雄則指出5G手機(jī)要求的約20Gb/s的高速率對于射頻供應(yīng)商來說產(chǎn)品設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)非常大。

如果我們對比4G手機(jī)與5G手機(jī)不難發(fā)現(xiàn)，相較4G-LTE與基站連接，再到核心數(shù)據(jù)網(wǎng)，5G則會(huì)有兩種組網(wǎng)模式——獨(dú)立組網(wǎng)SA與非獨(dú)立組網(wǎng)NSA。從成本的角度考慮，獨(dú)立組網(wǎng)相比于非獨(dú)立組網(wǎng)，所有的核心網(wǎng)，從接入網(wǎng)數(shù)據(jù)層面、控制層面、語音層面都是純粹的基于5G-NR新標(biāo)準(zhǔn)，而非獨(dú)立組網(wǎng)則可以基于4G-LTE的核心網(wǎng)和接入網(wǎng)，只需在數(shù)據(jù)層做5G的基站部署，因此成本占有很大優(yōu)勢。但從功能性上考慮，非獨(dú)立組網(wǎng)還不能算作完整的5G網(wǎng)絡(luò)，只是中間的過渡形式。

從 LTE 到 5G 部署的逐步過渡。

而頻譜資源作為5G技術(shù)研發(fā)的先行軍，是5G商用的基石。5G需要的更多頻譜，對射頻器件的設(shè)計(jì)也帶來了更多新的挑戰(zhàn)?！癝ize，Size，Size，重要的事情說三遍”，江雄提到Size便是Qorvo在于客戶進(jìn)行交流時(shí)他們最為關(guān)心的話題。此外，5G的高速率與MIMO應(yīng)用帶來的電流消耗以及天線個(gè)數(shù)的增多對于每一個(gè)射頻工程師來講同樣也是令人頭疼不已的難題。

一切為了更好的集成▲▲▲

目前4G手機(jī)的射頻前端（RFFE）仍是移動(dòng)電話的射頻收發(fā)器和天線之間的功能區(qū)域，主要由功率放大器（PA）、低噪聲放大器（LNA）、開關(guān)、雙工器、濾波器和其他被動(dòng)設(shè)備組成。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的RFFE對于當(dāng)前在手機(jī)性能、功能和工業(yè)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新至關(guān)重要。

“4G手機(jī)目前已有部分集成了，但對于5G手機(jī)而言還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，頻譜的增加、帶寬的提高、波形的演進(jìn)帶來的更多濾波器、PA、天線、開關(guān)與LNA模塊都要求更好的集成度以降低射頻前端的Size。”江雄指出。此外，PA的兩路上行與隨著業(yè)界采用新的Power Class 2標(biāo)準(zhǔn)，將天線處的輸出功率增加至26dBm，以克服高頻頻率下更大的電波傳播損耗，提高功率輸出變得愈發(fā)重要。增加PA的輸出功率，同時(shí)保持線性，最大限度地減少電流消耗并避免散熱問題亦是提高射頻前端性能的關(guān)鍵。

從智能手機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)上也可以看出，5G需求更高的數(shù)據(jù)速率，需要更多的天線，以使用多種方式來提供，包括多頻帶載波聚合、4x4LTE MIMO與Wi-Fi MIMO，天線的典型數(shù)量也將從4G手機(jī)的4-6根增加到8-10根，甚至更多，但天線可用空間在縮小。另外，隨著600MHz頻段的增加，頻譜范圍不斷擴(kuò)大，高頻段的頻率在3GHz以上即將投入使用，天線調(diào)諧與天線分工器變得越來越重要。

隨著手機(jī) RF 內(nèi)容的增加，添加天線的能力將受限。

“Qorvo是移動(dòng)天線調(diào)諧解決方案的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，擁有多種基于低損耗開關(guān)的孔徑和阻抗調(diào)諧產(chǎn)品，”江雄指出?！疤炀€分工器利用不同頻段、不同功能性的組合，在未來5G的智能手機(jī)里減少了手機(jī)系統(tǒng)增加天線的需求，并在射頻前端的復(fù)雜性不斷增加時(shí)保持天線數(shù)量在可控范圍內(nèi)，避免了性能下降?！?/p>

“Qorvo的射頻技術(shù)一直在不斷向前引進(jìn)，積累了許多針對不同應(yīng)用的領(lǐng)先工藝，例如SAW/BAW濾波器、GaAs/GaN技術(shù)以及載波聚合和MIMO等等。本地與全球的Team都有很強(qiáng)的實(shí)力能夠更好的為客戶服務(wù)，致力推動(dòng)大規(guī)模商用5G時(shí)代的到來?！苯圩詈髲?qiáng)調(diào)道。