قسمت جلویی RF با 5G تغییر کرد

این به این دلیل است که دستگاه‌های 5G از باندهای فرکانس بالا برای دستیابی به انتقال داده با سرعت بالا استفاده می‌کنند که در نتیجه تقاضا و پیچیدگی ماژول‌های جلویی 5G RF دو برابر شد و سرعت غیرمنتظره بود.
پیچیدگی باعث توسعه سریع بازار ماژول RF می شود

این روند توسط داده های چندین موسسه تحلیل تایید شده است.طبق پیش‌بینی گارتنر، بازار فرانت‌اند RF تا سال 2026 به 21 میلیارد دلار خواهد رسید، با CAGR 8.3 درصد از سال 2019 تا 2026.پیش بینی یول خوش بینانه تر است.آنها تخمین می زنند که اندازه کلی بازار RF front-end در سال 2025 به 25.8 میلیارد دلار آمریکا خواهد رسید. در این میان، بازار ماژول RF به 17.7 میلیارد دلار آمریکا خواهد رسید که 68٪ از کل اندازه بازار را تشکیل می دهد، با رشد مرکب سالانه. نرخ 8 درصد؛مقیاس دستگاه های گسسته 8.1 میلیارد دلار آمریکا بود که 32 درصد از کل مقیاس بازار را به خود اختصاص می داد و CAGR 9 درصد بود.

در مقایسه با تراشه‌های چند حالته اولیه 4G، می‌توانیم به طور مستقیم این تغییر را احساس کنیم.

در آن زمان، یک تراشه چند حالته 4G تنها شامل حدود 16 باند فرکانسی بود که پس از ورود به دوره جهانی all-netcom به 49 باند و با افزودن باند فرکانسی 600 مگاهرتز، تعداد 3GPP به 71 افزایش یافت.اگر دوباره باند فرکانس موج 5G میلیمتری در نظر گرفته شود، تعداد باندهای فرکانسی حتی بیشتر خواهد شد.همین امر در مورد فناوری تجمیع حامل نیز صادق است - زمانی که تجمع حامل به تازگی در سال 2015 راه اندازی شد، حدود 200 ترکیب وجود داشت.در سال 2017، تقاضا برای بیش از 1000 باند فرکانسی وجود داشت.در مرحله اولیه توسعه 5G، تعداد ترکیبات باند فرکانس از 10000 فراتر رفته است.

اما این تنها تعداد دستگاه ها نیست که تغییر کرده است.در کاربردهای عملی، با در نظر گرفتن سیستم موج میلی متری 5G که در باند فرکانسی 28 گیگاهرتز، 39 گیگاهرتز یا 60 گیگاهرتز کار می کند، یکی از بزرگترین موانعی که با آن مواجه است، چگونگی غلبه بر ویژگی های انتشار نامطلوب است.علاوه بر این، تبدیل داده‌های پهن باند، تبدیل طیف با کارایی بالا، طراحی منبع تغذیه نسبت بازده انرژی، فناوری بسته‌بندی پیشرفته، تست OTA، کالیبراسیون آنتن و غیره، همگی مشکلات طراحی سیستم دسترسی باند موج میلی‌متری 5G را تشکیل می‌دهند.می توان پیش بینی کرد که بدون بهبود عملکرد RF عالی، طراحی پایانه های 5G با عملکرد اتصال عالی و عمر بادوام غیرممکن است.

چرا بخش جلویی RF اینقدر پیچیده است؟

قسمت جلویی RF از آنتن شروع می شود، از فرستنده RF عبور می کند و به مودم ختم می شود.علاوه بر این، بسیاری از فناوری های RF بین آنتن ها و مودم ها اعمال می شود.شکل زیر اجزای RF front-end را نشان می دهد.برای تامین‌کنندگان این قطعات، 5G فرصتی طلایی برای گسترش بازار فراهم می‌کند، زیرا رشد محتوای فرانت‌اند RF متناسب با افزایش پیچیدگی RF است.

واقعیتی که نمی توان نادیده گرفت این است که طراحی جلویی RF نمی تواند همزمان با افزایش تقاضا برای بی سیم موبایل گسترش یابد.از آنجایی که طیف منبع کمیاب است، اکثر شبکه‌های سلولی امروزه نمی‌توانند تقاضای مورد انتظار 5G را برآورده کنند، بنابراین طراحان RF باید به پشتیبانی بی‌سابقه‌ای از ترکیب RF در دستگاه‌های مصرف‌کننده دست یابند و طرح‌های بی‌سیم سلولی را با بهترین سازگاری بسازند.

از زیر 6 گیگاهرتز تا موج میلیمتری، تمام طیف موجود باید در جدیدترین طراحی RF و آنتن مورد استفاده و پشتیبانی قرار گیرد.به دلیل ناسازگاری منابع طیف، هر دو عملکرد FDD و TDD باید در یک طراحی جلویی RF ادغام شوند.علاوه بر این، تجمع حامل، پهنای باند خط لوله مجازی را با اتصال طیف فرکانس‌های مختلف افزایش می‌دهد، که همچنین الزامات و پیچیدگی فرانت‌اند RF را افزایش می‌دهد.