To je zato što 5G uređaji koriste različite visokofrekventne opsege za postizanje velike brzine prijenosa podataka, što je rezultiralo udvostručenjem potražnje i složenosti 5G RF front-end modula, a brzina je bila neočekivana.
Složenost pokreće brzi razvoj tržišta RF modula
Ovaj trend potvrđuju i podaci nekoliko institucija za analizu.Prema Gartnerovom predviđanju, RF front-end tržište će dostići 21 milijardu dolara do 2026. godine, sa CAGR od 8,3% od 2019. do 2026. godine;Yoleova prognoza je optimističnija.Oni procjenjuju da će ukupna veličina tržišta RF front-end-a dostići 25,8 milijardi američkih dolara 2025. Među njima, tržište RF modula će dostići 17,7 milijardi američkih dolara, što čini 68% ukupne veličine tržišta, sa složenim godišnjim rastom stopa od 8%;Opseg diskretnih uređaja iznosio je 8,1 milijardu dolara, što čini 32% ukupne tržišne skale, uz CAGR od 9%.
U poređenju sa ranim multimodnim čipovima 4G, takođe možemo intuitivno osjetiti ovu promjenu.
U to vrijeme, 4G multimode čip je uključivao samo oko 16 frekvencijskih opsega, koji su se povećali na 49 nakon ulaska u eru globalnog all-netcom, a broj 3GPP porastao je na 71 nakon dodavanja frekvencijskog opsega od 600MHz.Ako se ponovo uzme u obzir frekvencijski opseg 5G milimetarskog talasa, broj frekvencijskih opsega će se još više povećati;Isto važi i za tehnologiju agregacije operatera – kada je agregacija operatera tek pokrenuta 2015. godine, bilo je oko 200 kombinacija;U 2017. godini postojala je potražnja za više od 1000 frekvencijskih opsega;U ranoj fazi razvoja 5G, broj kombinacija frekvencijskih opsega je premašio 10000.
Ali to nije samo broj uređaja koji su se promijenili.U praktičnim primenama, uzimajući za primer sistem 5G milimetarskih talasa koji radi u frekvencijskom opsegu od 28GHz, 39GHz ili 60GHz, jedna od najvećih prepreka sa kojom se suočava je kako prevazići nepoželjne karakteristike propagacije.Osim toga, širokopojasna konverzija podataka, konverzija spektra visokih performansi, dizajn napajanja s omjerom energetske efikasnosti, napredna tehnologija pakiranja, OTA testiranje, kalibracija antene, itd., sve predstavljaju poteškoće u dizajnu s kojima se suočava 5G pristupni sistem milimetarskog opsega.Može se predvidjeti da je bez izvrsnog poboljšanja RF performansi nemoguće dizajnirati 5G terminale s odličnim performansama veze i trajnim vijekom trajanja.
Zašto je RF front-end tako složen?
RF front-end počinje od antene, prolazi kroz RF primopredajnik i završava na modemu.Osim toga, postoji mnogo RF tehnologija koje se primjenjuju između antena i modema.Slika ispod prikazuje komponente RF front-enda.Za dobavljače ovih komponenti, 5G pruža zlatnu priliku za proširenje tržišta, jer je rast RF front-end sadržaja proporcionalan povećanju RF složenosti.
Realnost koja se ne može zanemariti je da RF front-end dizajn ne može biti proširen sinhrono sa sve većom potražnjom za mobilnom bežičnom mrežom.Budući da je spektar oskudan resurs, većina mobilnih mreža danas ne može zadovoljiti očekivanu potražnju za 5G, tako da RF dizajneri moraju postići neviđenu podršku RF kombinacije na potrošačkim uređajima i izgraditi ćelijske bežične dizajne s najboljom kompatibilnošću.
Od sub-6GHz do milimetarskog talasa, sav raspoloživi spektar mora biti iskorišćen i podržan u najnovijem dizajnu RF i antene.Zbog nedosljednosti resursa spektra, i FDD i TDD funkcije moraju biti integrirane u RF front-end dizajn.Pored toga, agregacija nosioca povećava propusni opseg virtuelnog cevovoda povezivanjem spektra različitih frekvencija, što takođe povećava zahteve i složenost RF front-enda.