เนื่องจากอุปกรณ์ 5G ใช้ย่านความถี่สูงที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้การส่งข้อมูลความเร็วสูง ส่งผลให้ความต้องการและความซับซ้อนของโมดูลส่วนหน้า 5G RF เพิ่มขึ้นสองเท่า และความเร็วก็เกิดขึ้นอย่างไม่คาดคิด
ความซับซ้อนผลักดันการพัฒนาอย่างรวดเร็วของตลาดโมดูล RF
แนวโน้มนี้ได้รับการยืนยันจากข้อมูลของสถาบันการวิเคราะห์หลายแห่งตามการคาดการณ์ของ Gartner ตลาด RF front-end จะสูงถึง 21 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2569 โดยมี CAGR ที่ 8.3% ตั้งแต่ปี 2562 ถึง 2569การคาดการณ์ของ Yole มีแง่ดีมากขึ้นพวกเขาประเมินว่าขนาดตลาดโดยรวมของ RF front-end จะสูงถึง 25.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2568 โดยในจำนวนนี้ ตลาดโมดูล RF จะสูงถึง 17.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ คิดเป็น 68% ของขนาดตลาดทั้งหมด โดยมีการเติบโตแบบทบต้นต่อปี อัตรา 8%;ขนาดของอุปกรณ์แยกอยู่ที่ 8.1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ คิดเป็น 32% ของขนาดตลาดทั้งหมด โดยมี CAGR อยู่ที่ 9%
เมื่อเปรียบเทียบกับชิปมัลติโหมดรุ่นแรกๆ ของ 4G เราก็สัมผัสได้ถึงการเปลี่ยนแปลงนี้โดยสัญชาตญาณ
ในเวลานั้น ชิปมัลติโหมด 4G มีคลื่นความถี่เพียงประมาณ 16 คลื่นความถี่ ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 49 คลื่นความถี่หลังจากเข้าสู่ยุคของเครือข่ายออลเน็ตคอมระดับโลก และจำนวน 3GPP เพิ่มขึ้นเป็น 71 คลื่นความถี่หลังจากเพิ่มคลื่นความถี่ 600MHzหากพิจารณาย่านความถี่คลื่น 5G มิลลิเมตรอีกครั้ง จำนวนย่านความถี่ก็จะเพิ่มขึ้นอีกเช่นเดียวกับเทคโนโลยีการรวมตัวของผู้ให้บริการ - เมื่อการรวมตัวของผู้ให้บริการเพิ่งเปิดตัวในปี 2558 มีประมาณ 200 ชุดค่าผสม;ในปี 2560 มีความต้องการคลื่นความถี่มากกว่า 1,000 คลื่น;ในช่วงแรกของการพัฒนา 5G จำนวนการรวมคลื่นความถี่เกิน 10,000 รายการ
แต่ไม่ใช่แค่จำนวนเครื่องที่เปลี่ยนไปเท่านั้นในการใช้งานจริง ยกตัวอย่างระบบคลื่นมิลลิเมตร 5G ที่ทำงานในย่านความถี่ 28GHz, 39GHz หรือ 60GHz เป็นตัวอย่าง หนึ่งในอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดที่ระบบต้องเผชิญคือวิธีเอาชนะลักษณะการแพร่กระจายที่ไม่พึงประสงค์นอกจากนี้ การแปลงข้อมูลบรอดแบนด์ การแปลงสเปกตรัมประสิทธิภาพสูง การออกแบบแหล่งจ่ายไฟอัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงาน เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง การทดสอบ OTA การปรับเทียบเสาอากาศ ฯลฯ ทั้งหมดนี้ล้วนเป็นปัญหาในการออกแบบที่ต้องเผชิญกับระบบการเข้าถึง 5G ย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตรคาดการณ์ได้ว่าหากไม่มีการปรับปรุงประสิทธิภาพ RF ที่ยอดเยี่ยม ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะออกแบบเทอร์มินัล 5G ที่มีประสิทธิภาพการเชื่อมต่อที่ยอดเยี่ยมและอายุการใช้งานที่ทนทาน
เหตุใด RF front-end จึงซับซ้อนมาก
ส่วนหน้า RF เริ่มต้นจากเสาอากาศ ผ่านตัวรับส่งสัญญาณ RF และสิ้นสุดที่โมเด็มนอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยี RF มากมายที่ใช้ระหว่างเสาอากาศและโมเด็มรูปด้านล่างแสดงส่วนประกอบของส่วนหน้า RFสำหรับซัพพลายเออร์ส่วนประกอบเหล่านี้ 5G มอบโอกาสทองในการขยายตลาด เนื่องจากการเติบโตของเนื้อหาส่วนหน้า RF นั้นเป็นสัดส่วนกับความซับซ้อนของ RF ที่เพิ่มขึ้น
ความจริงที่ไม่สามารถละเลยได้ก็คือ การออกแบบส่วนหน้าของ RF ไม่สามารถขยายไปพร้อมกันกับความต้องการอุปกรณ์ไร้สายเคลื่อนที่ที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากสเปกตรัมเป็นทรัพยากรที่หายาก เครือข่ายเซลลูลาร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่คาดหวังของ 5G ได้ ดังนั้นนักออกแบบ RF จึงต้องได้รับการสนับสนุนการรวม RF อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนบนอุปกรณ์ของผู้บริโภค และสร้างการออกแบบไร้สายเซลลูลาร์ที่มีความเข้ากันได้ดีที่สุด
ตั้งแต่คลื่นต่ำกว่า 6GHz ไปจนถึงคลื่นมิลลิเมตร ต้องใช้และรองรับคลื่นความถี่ที่มีอยู่ทั้งหมดในการออกแบบ RF และเสาอากาศล่าสุดเนื่องจากทรัพยากรสเปกตรัมไม่สอดคล้องกัน ทั้งฟังก์ชัน FDD และ TDD จึงต้องรวมเข้ากับการออกแบบส่วนหน้าของ RFนอกจากนี้ การรวมตัวของผู้ให้บริการจะเพิ่มแบนด์วิดท์ของไปป์ไลน์เสมือนโดยการเชื่อมโยงสเปกตรัมของความถี่ที่แตกต่างกัน ซึ่งยังเพิ่มข้อกำหนดและความซับซ้อนของฟรอนต์เอนด์ RF อีกด้วย
เวลาโพสต์: 18 ม.ค. 2023