Questo perché i dispositivi 5G utilizzano diverse bande ad alta frequenza per ottenere una trasmissione di dati ad alta velocità, con il risultato che la domanda e la complessità dei moduli front-end RF 5G sono raddoppiate e la velocità era inaspettata.
La complessità guida il rapido sviluppo del mercato dei moduli RF
Questa tendenza è confermata dai dati di diversi istituti di analisi.Secondo le previsioni di Gartner, il mercato front-end RF raggiungerà i 21 miliardi di dollari entro il 2026, con un CAGR dell’8,3% dal 2019 al 2026;La previsione di Yole è più ottimistica.Si stima che la dimensione complessiva del mercato del front-end RF raggiungerà i 25,8 miliardi di dollari USA nel 2025. Tra questi, il mercato dei moduli RF raggiungerà i 17,7 miliardi di dollari USA, pari al 68% della dimensione totale del mercato, con una crescita annuale composta tasso dell'8%;La dimensione dei dispositivi discreti è stata di 8,1 miliardi di dollari, pari al 32% della scala totale del mercato, con un CAGR del 9%.
Rispetto ai primi chip multimodali del 4G possiamo percepire questo cambiamento anche in modo intuitivo.
A quel tempo, un chip multimodale 4G includeva solo circa 16 bande di frequenza, che aumentarono a 49 dopo essere entrati nell'era delle all-netcom globali, e il numero di 3GPP aumentò a 71 dopo l'aggiunta della banda di frequenza da 600 MHz.Se si considera nuovamente la banda di frequenza delle onde millimetriche 5G, il numero delle bande di frequenza aumenterà ancora di più;Lo stesso vale per la tecnologia di aggregazione dei vettori: quando l’aggregazione dei vettori è stata lanciata nel 2015, c’erano circa 200 combinazioni;Nel 2017 erano richieste più di 1000 bande di frequenza;Nella fase iniziale dello sviluppo del 5G, il numero di combinazioni di bande di frequenza ha superato le 10.000.
Ma non è cambiato solo il numero di dispositivi.Nelle applicazioni pratiche, prendendo come esempio il sistema a onde millimetriche 5G che opera nella banda di frequenza di 28GHz, 39GHz o 60GHz, uno dei maggiori ostacoli che deve affrontare è come superare le caratteristiche di propagazione indesiderate.Inoltre, la conversione dei dati a banda larga, la conversione dello spettro ad alte prestazioni, la progettazione dell'alimentatore con rapporto di efficienza energetica, la tecnologia di packaging avanzata, i test OTA, la calibrazione dell'antenna, ecc., costituiscono tutte le difficoltà di progettazione affrontate dal sistema di accesso 5G a banda di onde millimetriche.Si può prevedere che senza un eccellente miglioramento delle prestazioni RF, è impossibile progettare terminali 5G con eccellenti prestazioni di connessione e durata durevole.
Perché il front-end RF è così complesso?
Il front-end RF inizia dall'antenna, passa attraverso il ricetrasmettitore RF e termina al modem.Inoltre, esistono molte tecnologie RF applicate tra antenne e modem.La figura seguente mostra i componenti del front-end RF.Per i fornitori di questi componenti, il 5G offre un’occasione d’oro per espandere il mercato, perché la crescita dei contenuti front-end RF è proporzionale all’aumento della complessità RF.
Una realtà che non può essere ignorata è che il design del front-end RF non può essere ampliato in sincronia con la crescente domanda di wireless mobile.Poiché lo spettro è una risorsa scarsa, la maggior parte delle reti cellulari oggi non è in grado di soddisfare la domanda prevista del 5G, quindi i progettisti RF devono ottenere un supporto combinato RF senza precedenti sui dispositivi consumer e realizzare progetti wireless cellulari con la migliore compatibilità.
Dalle onde inferiori a 6 GHz alle onde millimetriche, tutto lo spettro disponibile deve essere utilizzato e supportato nel design RF e di antenna più recente.A causa dell'incoerenza delle risorse dello spettro, sia le funzioni FDD che TDD devono essere integrate in un progetto front-end RF.Inoltre, l'aggregazione della portante aumenta la larghezza di banda della pipeline virtuale vincolando lo spettro di frequenze diverse, il che aumenta anche i requisiti e la complessità del front-end RF.
Orario di pubblicazione: 18 gennaio 2023