5G是否已經準備好廣泛採用了呢?答案是否定的。不過,今年預計將會有超過24款5G智慧型手機設計就緒,研究人員並預計到2024年時將有超過10億的5G手機用戶。

儘管在5G部署完全取代現有的4G/4G LTE蜂巢式網路之前還有很長的路要走,但元件製造商——從RFIC、數據機到連接器和振盪器,都在積極地實現這一目標,他們持續開發新產品,並致力於以更小封裝和更高整合度提供精確的性能,同時密切關注成本。此外,他們還與行動營運商、OEM密切合作,進行測試以及調整裝置和網路,從而協助推動5G商業化。

過去幾年來,晶片製造商特別針對下一代蜂巢式網路加緊開發數據機和RF前端。如今,有許多公司已經推出了高整合度的晶片組和平台,包括RFIC、SoC、ASIC、蜂巢式IC以及毫米波(mmWave) IC等。

由於5G網路承諾將帶來超低延遲、更高資料速率以及更大容量的傳輸能力,這需要更高性能的RF功率元件來提供更高整合度與更低功耗。此外,5G並支援MIMO的天線配置,使得網路架構變得更加複雜了。

此外,5G無線電設備必須可以在傳統的蜂巢式頻段、微波以及mmWave頻段中運行,為了確保跨各種不同頻段仍保有資料傳輸的可靠性,提高網路基礎設施的輸出功率和能效更至關重要。其最佳解決方案可能取決於功率半導體的氮化鎵(GaN)技術。

不過,在5G領域取得進展的元件製造商並不僅限於RF晶片商。用於計時和時脈的頻率控制元件在4G和5G網路的高資料速率傳輸中扮演關鍵角色。振盪器製造商現正積極開發新元件以滿足消費者的兩大需求:減少服務中斷的次數,以及更好的用戶體驗。

此外,MEMS恒溫振盪器(OCXO)為這些高速網路帶來了諸多好處,包括高可靠性、嚴格的穩定度以及承受惡劣環境的能力。它們可以用於取代石英OCXO,解決諸如敏感度以及需要保護措施的嚴苛環境條件等挑戰等。但是,些元件還有其他更多的優勢,包括尺寸、重量以及功耗等,使其適用於打造通訊設備。

在互連、被動與機電(IP&E)元件領域,連接器和電纜組件在高速資料傳輸中也發揮重要作用。5G網路將對於連接器的可靠性和訊號完整性帶來重大影響,針對5G天線系統,這些互連需要提高其散熱、速度和EMI性能,同時提供低成本的解決方案。目前,市場上已有5G就緒的連接器,但更多最佳化設計也在進行中。

一旦掌握了5G拼圖的所有部份,還必須著重於測試。隨著蜂巢式速度提高,測試複雜性也隨之增加,包括延伸的測試要求,例如標準相容性、EMI/EMC和OTA等新測試,以及涵蓋新功能的更多測試用例。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Is 5G Ready to Take Centre Stage?,by Gina Roos)