9月4日,由中國半導體行業協會集成電路設計分會承辦的“5G芯片論壇”現場可謂“火爆”。與會專家圍繞“5G與集成電路產業機遇”的主題,從人工智能、物聯網、智能系統設計、射頻前端技術、網絡芯片技術等多個角度探討集成電路產業在5G時代的機遇與挑戰。

目前,全球多個國家多個運營商進行了5G部署。我國現在已經開始了5G大規模商用,今年6月份完成了5G頻段中6GHz以下頻段的分配。現在4G最高頻段是2.7GHz,原來用于LTE,現在分給中國移動做5G頻段,中國電信的頻段是3.4GHz到3.5GHz,中國聯通的頻段是3.5GHz到3.6GHz的頻段,每個運營商的5G帶寬都在100MHz以上。
現在全國有20多家手機射頻前端廠家,大部分廠家已經開始了研發5G射頻前端芯片,射頻前端的芯片主要是以前端廠家為主,目前國內射頻廠家方向主要集中在5G sub-6GHz頻段。現在sub-6GHz頻段技術門檻不是特別高,在這個頻段國內研發水平跟國際水平相差并不大,主要是差距是一體化芯片的研發。而毫米波現在只有高通才有射頻前端的完整方案發布,在毫米波頻段我國的研發與歐美的差距較大。
sub-6GHz的關鍵技術上,一是超高線性輸出功率。中低頻段5G射頻前端的主流頻段包括n41、n77、n78、n79,工作頻率都在2.5GHz以上,需要輸出的線性功率相對較大;二是超寬帶寬線性化技術。5G的工作頻段一般都在100MHz以上,對PA的寬帶線性化要求較高;三是高集成度要求。5G手機需要往下兼容2G/3G/4G,射頻前端占用面積較大,為了節省空間,中低頻段5G射頻前端主要以PA+濾波器+Switch+LNA形式存在。
在毫米波射頻前端,近期高通宣布推出毫米波天線模塊QTM052的最終版本。國內手機芯片廠家目前只推出低頻段5G射頻前端及分立的天線方案,毫米波射頻前端及天線模塊由于有超高的集成度需求,不但要集成天線和射頻前端模塊,還需要集成毫米波收發器及電源控制芯片,設計異常復雜,因而還處于空白狀態。
相對于中低頻5G(sub-6GHz)射頻前端,毫米波射頻前端/模組需要集成天線陣列、上下變頻芯片及各類控制芯片,設計復雜度大大增加,需要復合型的設計團隊才能完成。