三大运营商5G频谱分配尘埃落定,Qorvo如何助力运营商部署加速?

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近日,此前甚嚣尘上的我国三大运营商5G频谱划分终于尘埃落定,5G商用已近在眼前,工信部也向三大运营商颁发全国范围5G中低频段试验频率使用许可。

1中国电信 获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源;

2中国移动 获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源,其中2515-2575MHz、2635-2675MHz和4800-4900MHz频段为新增频段,2575-2635MHz频段为重耕中国移动现有的TD-LTE(4G)频段;

3中国联通 获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。

此次5G频谱划分结果与Qorvo亚太区移动产品事业部战略市场高级经理陶镇(Lawrence Tao)日前在接受媒体采访时的观点类似。从频段角度考虑,5G时代除了主流频段外,由于引进了5G NR的标准,会有3.5GHz、4.8GHz等频段出现,以及不断重耕的LTE频段,因此需要射频前端器件能够支持更多的频段,或者原来4G频谱的设备件必须要支持更高的5G标准。

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Qorvo亚太区移动产品事业部战略市场高级经理陶镇(Lawrence Tao)接受媒体群访

Qorvo拥有全产品线先进RF产品组合,可以覆盖600MHz至80GHz的频率范围,具有加速向5G过渡的独特优势。对于此次三大运营商分配的5G试验频段,同样有相应的RF产品进行全方位支持。

中国联通&中国电信:3.5GHz

实际上,Qorvo早在去年便发布了业界首个 Sub-6 GHz 5G 射频前端模块 QM19000,高度集成的高性能 QM19000 可实现高线性度、超低延迟和极高吞吐量,以满足或超越未来 5G 应用的开发需求。QM19000在单个模块中集成了功放(PA)、低噪放(LNA)、Tx/Rx开关和宽带滤波器,支持高达400MHz的带宽,频率范围在3.3GHz-4.2GHz。

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5G 对 RFFE 功效和线性度的要求非常复杂,因为在区域应用中,3.5 GHz 频段已经用于 LTE,需要具备向后兼容性。QM19000 支持高级电源管理,可使模块在包络跟踪(ET)模式和平均功率跟踪(APT)模式(即固定电压)之间切换。为同时满足 4G 和 5G 的所有 Tx 要求(包括饱和及线性效率),QM19000 搭载了一个采用 Qorvo GaAs HBT5工艺制造的两级 PA。除了提高效率外,HBT5还可在5G所用的高频下提供比SiGe等其他技术更高的增益。HBT5 PA还具备支持更高功率输出所需的热性能,并采用Qorvo CuFlip铜凸块封装技术实现高效散热。即使是HBT PA,也需要额外的放大来满足更高输出功率(例如2级功率)的特定要求。若使用循环前缀正交频分复用(CP-OFMD),收发器驱动电平预计会降低多达 3 dB,此时可能还需要额外增益。QM19000 搭载了一个额外的可变增益放大器以满足这些需求。

中国移动:2.5GHz & 4.8GHz

近日,Qorvo也在中国移动合作伙伴大会上展示了最新的n41频段(2.496-2.690GHz)射频前端模块QM75041和n41 BAW射频滤波器。支持使用TD-LTE频段41的主要移动网络运用商,他们需要智能手机采用PowerClass2来推动在全球范围内的普及,作为4G时代Band 41频段的延伸,中国移动和美国Sprint是两家使用频段41部署的5G网络运营商。这款射频模块集成了功率放大器、滤波器、开关、耦合器,同时也满足PC2的技术要求并针对高级RF的平台,包括旗舰智能手机和数据设备进行优化。

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除了Sub-6G的频段外,在5G FR1 频段(n77、n78 和n79)上,Qorvo QM78201射频前端模块支持该频段的5G全球部署与现场试验,其中同样包括中国移动获得的另一段5G试验频谱资源4.8GHz-4.9GHz。

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不难看出,在未来5G智能终端需要支持多模多频段的情况下,一个典型的射频前端架构必须要涵盖支持不同频段的射频前端模块,如低频(1GHz以内)、中频(2GHz以内)、UHB超高频(3.5GHz)以及n79频段(4.4GHz-5.0GHz),根据这四个不同的频段要有不同的射频收发模块,以及支持分级接收的接收模块。这种架构性转变会产生许多影响,其中一个最明显且至关重要的影响就是天线调谐和天线转换开关将变得更加重要。

此外,随着5G智能手机芯片和电池以及其他部件占据了很大空间后,射频集成化、小型化是未来的必然趋势。2018年射频集成方案已经超过分立方案,未来的市场份额也将越来越高。Lawrence强调道:“高度整合才能解决面积、成本和功耗的需求,同时模块化设计还可以减少客户的开发周期。目前主流是将滤波器、开关、PA集成到一起,WiFi也可整合到一个模块。此外,分级接收、天线调节技术等也都被整合成模块。”

Qorvo已经为未来5G终端的射频前端系统架构里的器件设计做好了充分准备,积累了许多针对不同应用的领先工艺,例如SAW/BAW滤波器、GaAs/GaN技术以及载波聚合和MIMO等等。Lawrence对中国5G商用进程也颇为看好:“2019年5G手机试商用,2020年5G手机大规模商用,我们会伴随整个进程看到5G产业逐步进入市场的爆发期。射频前端模块的价格将随着5G手机大规模的普及,成本会逐步降低,从最初配备到高端旗舰机,逐步向中端机型扩展。”

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