提升5G網絡中的射頻性能

5G正在全球范圍內蓬勃發展，尤其是中國，有50個城市正式商用。但究竟什么是5G，它給我們的生活帶來了什么影響呢？

 2019年11月7日，在由ASPENCORE《電子工程專輯》、《國際電子商情》和《電子技術設計》主辦的“2019全球雙峰會”上，Qorvo HPs全球總經理Roger Hall以“提升5G網絡中的射頻性能”為題進行了演講。

“我們正面臨越來越多的數據，因此每個用戶都希望自己的手機傳輸速度更快，能夠快捷地獲取網絡上的信息，要做到這一點，最關鍵的技術就是是5G?！?Roger Hall說到，“4G時代，更關注用戶本身，而5G則更多關注機器對機器的互動。4G和之前的通信技術延遲問題都比較嚴重，5G有希望將延遲大大縮減，因此我們認為5G前景看好?！?/p>

目前已經有多個品牌的5G智能手機發售，這也得益于5G網絡的迅速鋪開。但發展5G的基礎不僅僅是鋪基站，還有移動運營商及其他相關基礎設施的共同協作。

從商業運營的角度看，5G市場的模型投資組合在不同的行業領域有不同的分支，以10億元為單位并且呈現上升趨勢。單從LDMOS PA來看，到2023年有小型的5G <6GHz m-MIMO LDMOS PA增長迅速，但大型的LDMOS Macro PA也還會長期存在，以滿足不同的需求。

“要想把5G做好，除了需要很多的創新和技術，還需要大大小小的公司匯集在一起形成生態系統。除了做基站的巨頭們來滿足基礎工程的需求，還要有做物聯網的初創公司，做出顛覆性的創新應用?！?Roger Hall表示。

 當前全球各地區采用的5G頻段比較一致，大多數是Sub 6GHz。根據《愛立信移動報告》，到2024年手機用戶將達到15億，5G覆蓋的人口數量也會達到40%，這是前所未有的。

Roger Hall表示：“屆時4G和5G網絡的頻段都會重疊在一起，我們要做很多的事情來解決重疊產生的問題?！?/p>

5G的主要頻段集中在3.3-4.2GHz、3.3-4.8GHz和3.3-5.5GHz之間，在人口密集的區域建設更多的基站，才能最大程度地利用好5G網絡的能力，這也是從4G發展到5G最大的不同點。

創造一個基于5G網絡的生態系統，需要大量的基礎設備支撐，以保證5G全面覆蓋應用范圍，即使在移動的時候也能滿足需求。實現這個目標，相當于用最小的能量，得到最大的性能。整個使用5G的過程，都需要傳送和接收數據，所以需要更多的基站、要增加更多的天線、要面對越來越多的數據量。

一般MIMO天線的數據處理量是2.5GB/秒，“我們預計未來手機中會多一個天線，以增強接收能力。這是5G手機今后可以選擇的技術，目的是最大地展現5G網絡性能，” Roger Hall說到，“我們往往用很多半導體元器件來支撐高ERRP，如今還需要有更多的天線，所以要權衡有用元件的數量。這很復雜，要平衡不同的OEM和其他合作伙伴的關系，最好的解決方是根據用途來決定的，比如說終端用戶希望用硅元器件來做低功耗，但是制造商的需求又不同?！?/p>

其實現在的顧客到底需要的是什么呢？

對于5G網絡工程師來說，可能要想的東西比較多。首先要想一下，有沒有一些讓人興奮的新技術可以采用？還要考慮運營商這邊的實際情況，比如說中國移動肯定想降低運營成本、功耗的同時，還要提高可靠性和數據通過率。

在優化基站架構方面，可以采用不同的元件嘗試。比如天線會用到的1024個元件，不同的接收面積、發射功率甚至元器件材料，都可以滿足不同的應用需求。

“我們專注5G的全局解決方案，為顧客提供從傳輸到接收信號方面的所有方案的。5G要實現不同設備、不同人、不同終端之間的連接，我們則支持這些連接，讓他們更有效率?！?Roger Hall總結到。