Alates viis aastat tagasi on võrk järk-järgult üle läinud 4G võrgult 5g võrgule. Üks ilmsemaid muudatusi on võrgusageduse kasv. 4G ajastul kasutame peamiselt sagedusi 2.6 GHz ja alla selle. 5g ajastul on sagedusriba laiendatud alla 6 GHz-ni. Millimeeterlaine saabumine on suurendanud võrgu sagedust kõrgematele sagedustele, näiteks 28 GHz ja 39 GHz.

       

5g ajastul on veel üks ilmne muutus ribalaiuse suurenemine. 4G ajastul on võrgu ribalaius 2 & korda; 20 MHz. 5g ajastul on ribalaiust oluliselt paranenud. Näiteks 3.5 GHz võrgu ribalaius on jõudnud 200 MHz-ni ja mõned originaalseadmete tootjad on toonud ribalaiuse 300 MHz ja 500 MHz. Millimeeterlaine kasutuselevõtt võib laiendada võrgu ribalaiust 2 GHz-ni.

Sel juhul on oluliseks murekohaks ka tugijaama täislehe efektiivsuse parandamine.

"Disaineri eesmärgi saavutamiseks hõlmab see võtmeseadmete, nagu Pa., jõudluse parandamist 4G ajastul, põhiliselt kasutame tugijaamas LDMOS PA-d, samas kui 5g ajastul keskendume kõik kõrgema kasutatava sagedusega GaN PA-le. bänd ja parem efektiivsus." ütles Jenny Xun, Qorvo traadita infrastruktuuri osakonna insenerjuht. Lisaks tõi ta välja, et tootevormi osas on 5g tugijaamad varasemate võrkude sarnaste toodetega võrreldes läbi teinud enneolematud muutused. 4G ajastul domineerib tugijaamade paigutuses makrotugijaamade ja mikrotugijaamade konfiguratsioon. 5g ajastul on tugijaamade vormid aga mitmekesisemad. Olulist rolli mängivad Sub 6G MIMO, siseruumides asuvad väikesed tugijaamad ja mmwave tugijaamad, mis toob võimalusi ka tootjatele.

       

"Muutus antenn massiiv on veel üks ilmne muutus 5g. 4G ajastul kasutab tugijaam 8 & korda; maksimaalselt 8 massiivi, kuid 5g puhul laiendatakse massiivi 32 & korrani; 32 või isegi 64 & korda; 64 antenn mõne millimeeterlaine rakenduse stsenaariumi korral on massiiv kõrgem." ütles Jenny.

Nende tehnoloogiliste muutuste taga on asjakohase turunõudluse kasv.

Nagu ülaltoodud joonisel näidatud, toob 5g kaasa mitmesuguseid nõudmisi, mille hulgas suureneb millimeeterlaine Ru saadetis märkimisväärselt. Allolev joonis näitab meile selle turu üksikasjalikku toimimist.

Geograafiliselt keskendub see enne 2025. aastat peamiselt Põhja-Ameerika turule, millel on väga oluline seos Ameerika Ühendriikide kaubandusliku 5g millimeetri lainega. Pärast 2025. aastat näeme, et Hiina, Jaapani ja Lõuna-Korea investeeringute suurenemisega toob Aasia Vaikse ookeani piirkond sisse 5 g millimeetrise laine Ru puhangu. Järgmisel joonisel on näha ka 5g millimeeterlaine Ru arengutrend kahe erineva võimsuse ja arhitektuuri nurga alt.

       

Jenny tõi koosolekul välja, et vastavalt edastusvõimsuse ja skaneerimisnurga nõuetele saame jagada 5g millimeeterlaine rakendused järgmistesse kategooriatesse: üks on suure võimsusega linna makrotugijaam, millel on kõrged nõuded EIRP-le, kuni 65 dbm. Sellel on ka ranged nõuded vertikaalsete ja horisontaalsete skaneerimisnurkade jaoks; Teine kasutusjuht on suure võimsusega makrotugijaam maapiirkondade jaoks. Sellel kasutusjuhtumil on ka suure võimsusega EIRP (65dbm), kuid sel kasutusjuhul ei ole vertikaalaspektide skaneerimise nõuded nii kõrged; Kolmas on väikese võimsusega välistingimustes töötav makrotugijaam, mille EIRP nõudlus on vaid 45 dbm; Lisaks on ka siseruumides väikesed tugijaamad ja repiiterid. Selle EIRP-i kasutusjuhtumi nõudlusvahemik on 45dbm kuni 52dbm.

       

"Võime ennustada, et võrgu leviala juhib alati võimsusnõudlust. Seetõttu peame lahendama nõudluse 5g-millimeetrise lainesignaali leviala järele, enne kui saame alustada turuvõimsuse parandamist." Jenny ütles.

Lisaks ütles Jenny, et alloleval joonisel on näha sub-6 GHz ja millimeeterlaine hübriidvõrgu vormi. Nende hulgas kasutatakse alam-6 GHz võrku võrgu leviala ja põhiühenduse tagamiseks, et inimesed saaksid 5g signaali kõikjal, kus nad lähevad. Millimeetri laineriba sagedusega üle 6 GHz kasutatakse suure läbilaskevõimega rakendusstsenaariumide (nt staadionid, suured kaubanduskeskused ja lennujaamad) täitmiseks.

         

"Arvestades 5g mitmekesise võrgunõudlust, võib qorvo mitmekesine tootepaigutus pakkuda arendajatele igakülgset tuge," ütles Jenny. Tema tutvustusest teame, et esiteks saab qorvo pakkuda mitmesuguseid protsesse, sealhulgas GaAs, Gan, BAW, tc-saw, SOI, SiGe ja CMOS, ning suudab toota erinevaid RF-seadmeid, mis vastavad 5g riba vajadustele; Pakendamise osas on qorvol olemas ka plastpakendid, õõnsused ja muud pakendamistehnoloogiad, mis vastavad erinevate seadmete erinevatele pakendivajadustele.

Järgmisena võtame 5g väljakutse PA disainile näitena, et illustreerida qorvo tugevust RF-väljas.

Nagu on näidatud alloleval joonisel, on võrgu arenguga signaali ribalaius oluliselt paranenud, mis seab PA lineaarsusele kõrgemad nõuded. Selles protsessis suureneb ka par sünkroonselt. Sel juhul on vaja tagada signaali tagasilöögi efektiivsus, mis seab ka kõrgemad nõuded PA efektiivsusele. Lisaks toob 5g tänu kandja agregatsiooni, soojusenergia tarbimise ja suuruse nõuetele PA disaini enneolematult uusi väljakutseid.

"Selleks ei nõua me mitte ainult PA suuremat efektiivsust ja sagedust, vaid vajame ka suuremat video ribalaiust ja paremat lairiba lineariseerimistehnoloogiat. Selle stsenaariumi puhul võib Gan PA mängida olulist rolli," ütles Jenny.

       

Nagu ülaltoodud jooniselt näha, soovivad operaatorid praktilises töös väiksemaid tegevuskulusid, väiksemaid kapitalikulusid, suuremat töökindlust ja suuremat andmeedastusvõimet, mis Gan lahendusel on. Allolevalt jooniselt näeme tugijaamade nõudeid erinevatele protsessidele erinevates stsenaariumides. Tööstusvaldkonna eksperdina suudab qorvo pakkuda igakülgset tehnilist katvust, et aidata klientidel asjakohaseid probleeme lahendada. Sellelt jooniselt näeme ka Gan PA olulisust 5g ajastul.

       

Ganiga tuttavad lugejad peaksid teadma, et praegustel galliumnitriidi seadmetel on erinevad substraadid. Nende hulgas on qorvo SiC-põhisel GaN-il PA-rakendustes suur väärtus, sealhulgas kõrge efektiivsuse, suure ribalaiuse ja väikese suurusega seadmete ehitamisel. See on peamiselt seotud SiC-põhise Gani väiksema parasiitmahtuvuse, väiksema RF-kao, suurema läbilöögipinge ja parema soojusjuhtivusega. Qorvo Gan-seade suudab paremini kajastada ülaltoodud Gani eeliseid. Qorvo võib pakkuda ka erinevaid valikuskeeme vastavalt erinevate rakendusstsenaariumide nõuetele, nagu on näha allolevalt jooniselt.

       

"Nende tehniliste paigutuste põhjal saab qorvo pakkuda klientidele erinevaid tooteid, mis hõlmavad mitut sagedusriba, sealhulgas FEM, PA, lüliti ja LNA. Lisaks on parema tehnoloogiaga integratsiooniskeem ka qorvo suund. Nendel skeemidel on ainulaadsed eelised: kulu ja energiatarbimist ning aidata klientidel oma tooteid kiiremini turule tuua, mis on just see, mida kliendid vajavad Jah,“ märkis Jenny koosolekul.

       

Alates arendusprotsessist on qorvo PA mitu korda edasi arenenud. Mis on selle edenemise liikumapanev jõud? Sellest rääkides ütles Jenny, et see on peamiselt seotud ettevõtte järjekindla pa-eesmärgi järgimisega – see tähendab, et ettevõtte PA võib olla suure võimsuse ja efektiivsusega, kasutada kõrge EIRP saavutamiseks väiksemaid massiive ja seejärel tuua suuremat katvust. Seetõttu on qorvo tooteuuringute ja -arenduse fookuses väiksema massiivi suuruse ja väiksema üldise plaadi energiatarbimise saavutamine.

"Suur väljundvõimsus ja kõrge kasutegur on meie jaoks kõige olulisem nõue," rõhutas Jenny. Kahe järgneva joonise võrdluse põhjal saame selgemalt aru qorvo toodete eelistest.

Ülaltoodud sissejuhatusest võime järeldada, et GaN-il on RF-rakendustes teiste materjalide ees võrreldamatud eelised. Erinevate materjalide võrdluse kaudu näeme selgemalt selle materjali juhtpositsiooni.

Juhtiva raadiosageduslike süsteemilahenduste tarnijana pakub qorvo juhtivaid RF-seadmete tooteid, nagu PA, FEM ja LNA, 5g millimeetri lainenõudluse jaoks. Qorvo võib pakkuda ka erinevaid lahendusi erinevatele rakendusstsenaariumidele.