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变不可能为可能!高通推出毫米波及6GHz以下天线模组

导读: 近日,高通正式宣布推出全球首款面向智能手机和其他移动终端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射频模组,即QTM052毫米波天线模组系列和QPM56xx 6GHz以下射频模组系列。

众所周知,由于面临诸多技术和设计挑战,毫米波信号迄今仍未被应用于移动无线通信之中。这些挑战几乎涵盖终端工程的方方面面,具体体现在材料、外形尺寸、工业设计、散热和辐射功率的监管要求等。移动行业中很多人都认为,毫米波在移动终端和网络中的应用是不切实际且不可实现的。但如今,通过高通的不断创新和尝试,这种情况将成为过去式。

变不可能为可能!高通推出毫米波及6GHz以下天线模组

近日,高通正式宣布推出全球首款面向智能手机和其他移动终端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射频模组,即QTM052毫米波天线模组系列和QPM56xx 6GHz以下射频模组系列。双系列均可与高通的骁龙X50 5G调制解调器配合,共同提供从调制解调器到天线且跨频段的多项功能,并支持紧凑封装尺寸以适合于移动终端集成。

变不可能为可能!高通推出毫米波及6GHz以下天线模组

这项发布不仅打破了毫米波不可能用于移动无线通信的观点,还意味着此类从调制解调器到射频且跨毫米波和6GHz以下频段的解决方案正帮助移动5G网络和终端准备就绪,为实现5G大规模商用提供支持。5G将离用户更近一步。

应对毫米波挑战 Qualcomm推出QTM052毫米波天线模组

毫米波的优势是带宽很宽,可以实现5G的高速率,但缺点是传输性能比较差,具体表现在三方面:一、传播距离不太远,比如在全向发射时,这些频谱的能量发散比较快,容易衰弱,无法传播到很远的地方;二、这些频谱容易被楼宇、人体等阻挡、反射和折射;三、它们受限于很多空间因素,其中一个主要因素就是水分子对这些频谱的吸收程度很高,举例来说,在下雨时、穿过树叶、穿过人体时,它的衰减会非常快。然而,无线通信对信号的要求很高,以确保稳定、优质的用户体验;如果信号受限于距离、物理阻挡或者天气变化,那用户体验便无法获得保障。

因此,如何保障毫米波的传输性能,如何通过多天线技术使信号的覆盖增强,如何将毫米波的天线设计在手机上,同时降低人手对信号的阻碍以实现更多的增益,以及如何使毫米波技术更好地适应终端的尺寸和功耗,这些都成为高通研究的重点。

高通此次推出的QTM052毫米波天线模组可与骁龙X50 5G调制解调器协同工作并形成完整系统,以应对毫米波带来的巨大挑战。

作为完整系统,其可支持先进的波束成形、波束导向和波束追踪技术,以显著改善毫米波信号的覆盖范围及可靠性。该系统包括集成式5G新空口无线电收发器、电源管理IC、射频前端组件和相控天线阵列,并可在26.5-29.5GHz(n257)以及完整的27.5-28.35GHz(n261)和37-40GHz(n260)毫米波频段上支持高达800MHz的带宽。

最重要的是,QTM052模组可将所有这些功能集成于紧凑的封装尺寸中,其封装面积可支持在一部智能手机中最多安装4个QTM052模组。这将支持OEM厂商不断优化其移动终端的工业设计,帮助其开发外形美观且兼具毫米波5G新空口超高速率的移动终端,并支持这些终端最早于2019年上半年推出市场。

5G更近一步 QPM56xx射频模组支持5G新空口大规模MIMO技术

为了实现OEM厂商在2019年发布5G手机的愿景,高通还同步推出了一个6GHz以下射频模组系列,并将其命名为QPM56xx。此外,由于毫米波适用于在密集城市区域和拥挤的室内环境中提供5G覆盖,同时5G新空口的广泛覆盖将通过6GHz以下频段实现,QPM56xx射频模组系列(包括QPM5650、QPM5651、QDM5650和QDM5652)可帮助搭载骁龙X50 5G调制解调器的智能手机在6GHz以下频段支持5G新空口。QPM5650和QPM5651包括集成式5G新空口功率放大器(PA)/低噪声放大器(LNA)/开关以及滤波子系统。QDM5650和QDM5652包括集成式5G新空口低噪声放大器/开关以及滤波子系统,以支持分集和MIMO技术。

上述模组均支持集成式信道探测参考信号(SRS)切换以提供最优的大规模MIMO应用,并支持3.3-4.2GHz(n77)、3.3-3.8GHz(n78)和4.4-5.0GHz(n79)6GHz以下频段,这些6GHz以下射频模组为移动终端制造商提供可行路径,帮助其在移动终端中支持5G新空口大规模MIMO技术,从而支持到中国、欧洲、日本、韩国、澳大利亚等使用6GHz以下频段做第一批5G智能手机的国家和地区。

目前,QTM052毫米波天线模组系列和QPM56xx 6GHz以下射频模组系列正在向用户出样。

高通产品市场高级总监沈磊表示,分别推出毫米波和6GHz以下的5G射频模组,更多是基于其物理特性来决定的。由于6GHz以下的射频链路架构和毫米波射频链路架构完全不同,所以目前需要分开两套技术来做。鉴于5G发展还处于初期阶段,最早的5G智能手机可能都将是具有针对性的、采用不同技术的5G手机。而在更远的未来,随着技术的不断演进、市场的不断发展,高通也会进一步开发、整合相应的解决方案,以满足消费者的需求。

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