當前5G已成業界熱議話題，業界各方紛紛發力。GSA最新發布的全球各地運營商5G策略，更是將2020這一5G商用時間點拉近至2019年。
5G商用不僅意味著技術的成熟，網絡的普及，更意味著終端和應用也要具備商用能力。而高通一直是全球5G領域的領頭羊，為推動5G不懈努力。近日，高通宣布推出全球首款面向智能手機和其他移動終端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射頻模組——高通QTM052毫米波天線模組系列和高通QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列，成為5G進程中的重要里程碑之一。
成為重要里程碑，加速5G商用進程
高通推出的QTM052毫米波天線模組系列和QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列之所以能成為5G進程的重要里程碑之一，這是因為要想真正迎來5G時代，不僅需要5G網絡、5G設備還需要5G終端的支持。而在5G手機中，除了需要芯片還需要天線射頻等收發信號實現5G數據傳輸。射頻模組系統十分復雜，射頻模組設計制造起來也十分困難，很多研發實力不雄厚的公司做起來需要很長時間。
“高通充分考慮到5G需要的新技術，如信道探測參考信號（SRS）切換、MIMO等技術的難度，將這些技術都集成在模組里，幫助OEM廠商把5G射頻和天線側的難度消化了。”高通產品市場高級總監沈磊如是說。
這樣一來，OEM廠商就不用自己再花費大量時間研發，只需要把高通推出的面向移動終端的毫米波及6GHz以下射頻模組集成到終端里就可以了。這樣，OEM廠商就可以把精力主要放在他們更為擅長的5G手機本身的設計上和5G應用、用戶體驗的研發上，大大加速和簡化5G終端上市的過程。
突破技術瓶頸，推出支持毫米波的5G射頻模組
眾所周知，無線通信的數據要想傳輸就需要頻譜作為傳輸載體，而當前無線通信中的大多數優質頻譜資源已被2G/3G/4G占用了，頻譜的重耕還需要很長時間。而且在國外，要想獲得優質頻譜資源，還需要拍賣才能獲得，一段窄窄的頻譜就需要運營商花費上億的資金來購買。
另一方面，在4G時代，一個載波可以實現100Mbit/s的傳輸速率，如果通過載波聚合、多天線等新技術最多可以達到1-2Gbit/s。到了5G時代，可以利用的傳統頻譜資源已經很少了，而且更關鍵的是5G還需要支持更高的網絡速率，有很多未來應用的需要傳輸速率達到5Gbit/s、10Gbit/s甚至更高的水平。如此高的速率下就需要更多的頻譜資源支持。目前6G以下的頻譜資源大多數已經被占用，于是只能在毫米波這個區域尋找可用頻譜，支持5G業務應用中極高速速率傳輸和超大帶寬的需求。目前5G的毫米波研究也已經成為了業界研發的焦點。近日，FuTURE推進委員會5G微波毫米波技術特別工作組發布了“5G毫米波頻譜規劃建議白皮書”，再次引發了業界對毫米波的關注。
提到毫米波，毫米波先天不太足，天生存在覆蓋范圍小、容易衰減、容易被遮擋等弊端。由于面臨諸多技術和設計挑戰，毫米波信號迄今仍未被應用于移動無線通信之中。這些挑戰幾乎涵蓋終端工程的方方面面，包括材料、外形尺寸、工業設計、散熱和輻射功率的監管要求等。移動行業中很多人都認為毫米波在移動終端和網絡中的應用是不切實際且不可實現的。
毫米波傳輸信息是十分困難的，但高通這家以創新發明為基因的公司一直在讓很多看起來不可能的事兒成為可能。高通通過多年的投入和技術研發以及產品積累，通過定向發射、多天線形成相控天線陣列等技術解決毫米波傳輸性能差的問題，成功推出了支持毫米波的5G射頻模組。一直以來，高通對研發十分重視，截至目前，高通累計研發投入已達520億美元。
高通推出的支持毫米波的5G射頻模組可在26.5-29.5GHz（n257）以及完整的27.5-28.35GHz（n261）和37-40GHz（n260）毫米波頻段上支持高達800MHz的帶寬，這些頻段正是業界普遍認為未來5G將在毫米波選擇的頻段。
與驍龍X50調制解調器配合，形成完整系統
與QTM052毫米波天線模組同步推出的還有一個6GHz以下射頻模組系列——QPM56xx。其包括4個產品——QPM5650、QPM5651、QDM5650和QDM5652。QPM56xx射頻模組系列可以配合驍龍X50 5G調制解調器和5G芯片組，幫助手機廠商針對6GHz以下頻段進行手機設計。
毫米波適用于在密集城市區域和擁擠的室內環境中提供5G覆蓋，而5G新空口的廣泛覆蓋將通過6GHz以下頻段實現。QPM56xx射頻模組系列支持3.3-4.2GHz（n77）、3.3-3.8GHz（n78）和4.4-5.0GHz（n79）6GHz以下頻段，均是當前業界探討的熱門頻段。
各個國家和地區會根據歷史情況和頻譜資源情況來進行毫米波和6GHz以下頻譜部署。比如北美可能會首先在毫米波頻段進行5G部署，中國、歐洲、日本、韓國、澳大利亞等地都是使用6GHz以下頻段做第一波5G手機比較熱門的國家和區域。這些射頻前端的模組，配合高通驍龍X50調制解調器和收發器，可以很容易幫助手機廠商針對這些市場進行手機設計。
這兩個射頻模組系列可與高通驍龍X50 5G調制解調器配合，形成完整系統，共同提供從調制解調器到天線且跨頻段的多項功能，并支持緊湊封裝尺寸以適合于移動終端集成。
模塊化設計成就指尖上的模組
當前手機內部的天線空間不斷受到電路板、屏幕、攝像頭、電池等不同組件的更多擠壓，留給天線的空間越來越有限，天線的性能也受到影響。要解決這些問題，模組化的解決方案必不可少。此外，如果用離散的器件來實現，可能需要上百個不同的器件，絕大部分的手機廠商還沒有具備實現和優化離散式器件的能力，而高通已經提前把這些器件整合好了。
值得一提的是，高通推出的射頻模組尺寸十分小，可謂是指尖上的模組。模組的小尺寸對手機廠商也是很大吸引力，可以很容易把它集成到手機中，這樣OEM廠商制造出來的手機就能盡量保持外觀、厚度都與現在的4G手機非常接近。
談到高通在5G射頻模組領域有哪些優勢時，沈磊表示：“首先，高通在無線通信領域的積累很多，對5G標準、技術、產品了解深入；其次，在器件以及半導體工藝和能力上，高通可以自己制造芯片和調制解調器、收發器等，技術實力十分雄厚；再次，模組的設計和天線的設計有高度相關性，高通有做模組和做天線的能力，從基帶到收發器、前端、天線，所有的東西全部都設計好并集成到一個小小的模組中；最后，高通對手機OEM廠商的需求有很深刻的了解，對整個手機設計的流程、研發生產的工序等也了解頗深。”
明年此時，5G手機將面市
目前全球已有20家OEM廠商正努力基于高通驍龍X50調制解調器開展5G終端的研發。而早在今年1月，高通便同小米、vivo、OPPO、聯想等四家手機廠商簽訂了射頻前端解決方案跨年度采購訂單。在未來三年內，四家手機廠商將采購價值總額不低于20億美元的射頻前端部件。同時Google、HTC、LG、三星和索尼等也與高通在未來射頻前端業務方面簽署了合作協議。高通推出的QTM052毫米波天線模組系列和QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列正在向客戶出樣。OEM廠商已經拿到樣片，并已經進入研發階段，初期反映也非常好。
讀者也許會有一個疑問，高通的5G調制解調器X50集成了6GHz以下的頻段和毫米波頻段，集成到一個調制解調器中。那么，這次，高通為何推出2款射頻模組，一款支持毫米波，另一款支持6GHz以下？
沈磊解釋道：“這是由射頻模組的物理特性決定的。6GHz以下的射頻鏈路架構和毫米波的射頻鏈路架構是完全不同的，所以我們要分開兩套來做。我相信未來會出現5G全球模手機的需求，而高通也會做下一步的整合并提供相應的先進方案。”
其實高通既有6Ghz以下的射頻模組也有毫米波的射頻模組，有另外一個顯著的好處。這樣可以讓手機廠商自主選擇，適應不同區域不同運營商選的不同頻段，比如賣到中國的手機就優先選6Ghz以下的5G射頻模組，賣到美國的手機就優先選毫米波的5G射頻模組集成到5G手機里，這樣手機廠商就可以很快地做出來5G手機了，也就加速5G商用了。
“目前來看，最快今年年底或者明年年初，第一波支持6GHz以下和毫米波頻段的數據設備基本上可以面世，到明年下半年會有更多的產品面世，大概到明年此時，大家將可以見到5G手機了。”沈磊透露。