تم تغيير الواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية بواسطة 5G

وذلك لأن أجهزة 5G تستخدم نطاقات مختلفة عالية التردد لتحقيق نقل بيانات عالي السرعة، مما أدى إلى مضاعفة الطلب والتعقيد للوحدات الأمامية لـ 5G RF، وكانت السرعة غير متوقعة.
التعقيد يدفع التطور السريع لسوق وحدات الترددات اللاسلكية

تم تأكيد هذا الاتجاه من خلال بيانات العديد من مؤسسات التحليل.وفقًا لتوقعات جارتنر، سيصل سوق الواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية إلى 21 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2026، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 8.3% من عام 2019 إلى عام 2026؛توقعات يول أكثر تفاؤلا.ويقدرون أن الحجم الإجمالي لسوق الواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية سيصل إلى 25.8 مليار دولار أمريكي في عام 2025. ومن بينها، سيصل سوق وحدات الترددات اللاسلكية إلى 17.7 مليار دولار أمريكي، وهو ما يمثل 68٪ من إجمالي حجم السوق، مع نمو سنوي مركب. معدل 8%؛وبلغ حجم الأجهزة المنفصلة 8.1 مليار دولار أمريكي، وهو ما يمثل 32% من إجمالي حجم السوق، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9%.

بالمقارنة مع شرائح 4G المتعددة الأوضاع المبكرة، يمكننا أيضًا أن نشعر بهذا التغيير بشكل حدسي.

في ذلك الوقت، كانت شريحة 4G متعددة الأوضاع تشتمل فقط على حوالي 16 نطاق تردد، والتي زادت إلى 49 بعد دخول عصر جميع شبكات netcom العالمية، وزاد عدد 3GPP إلى 71 بعد إضافة نطاق تردد 600 ميجاهرتز.إذا تم النظر في نطاق تردد الموجة المليمترية 5G مرة أخرى، فسيزداد عدد نطاقات التردد أكثر؛وينطبق الشيء نفسه على تكنولوجيا تجميع الناقلات - عندما تم إطلاق تجميع الناقلات للتو في عام 2015، كان هناك حوالي 200 مجموعة؛وفي عام 2017، كان هناك طلب على أكثر من 1000 نطاق تردد؛في المرحلة المبكرة من تطوير 5G، تجاوز عدد مجموعات نطاقات التردد 10000.

ولكن ليس فقط عدد الأجهزة التي تغيرت.في التطبيقات العملية، بأخذ نظام الموجات المليمترية 5G الذي يعمل في نطاق التردد 28 جيجا هرتز أو 39 جيجا هرتز أو 60 جيجا هرتز كمثال، فإن إحدى أكبر العقبات التي يواجهها هي كيفية التغلب على خصائص الانتشار غير المرغوب فيها.بالإضافة إلى ذلك، فإن تحويل بيانات النطاق العريض، وتحويل الطيف عالي الأداء، وتصميم مصدر الطاقة بنسبة كفاءة الطاقة، وتكنولوجيا التغليف المتقدمة، واختبار OTA، ومعايرة الهوائي، وما إلى ذلك، كلها تشكل صعوبات التصميم التي يواجهها نظام الوصول إلى نطاق الموجة المليمترية 5G.يمكن التنبؤ بأنه بدون تحسين أداء التردد اللاسلكي بشكل ممتاز، من المستحيل تصميم محطات 5G بأداء اتصال ممتاز وعمر متين.

لماذا تعتبر الواجهة الأمامية للترددات الراديوية معقدة للغاية؟

تبدأ الواجهة الأمامية للتردد اللاسلكي من الهوائي، وتمر عبر جهاز إرسال واستقبال التردد اللاسلكي وتنتهي عند المودم.بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من تقنيات الترددات اللاسلكية المطبقة بين الهوائيات وأجهزة المودم.يوضح الشكل أدناه مكونات الواجهة الأمامية للتردد الراديوي.بالنسبة لموردي هذه المكونات، توفر تقنية الجيل الخامس فرصة ذهبية لتوسيع السوق، لأن نمو المحتوى الأمامي للترددات اللاسلكية يتناسب مع زيادة تعقيد الترددات اللاسلكية.

الحقيقة التي لا يمكن تجاهلها هي أن تصميم الواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية لا يمكن توسيعه بشكل متزامن مع الطلب المتزايد على الاتصالات اللاسلكية المتنقلة.نظرًا لأن الطيف مورد نادر، فإن معظم الشبكات الخلوية اليوم لا يمكنها تلبية الطلب المتوقع لـ 5G، لذلك يحتاج مصممو الترددات اللاسلكية إلى تحقيق دعم غير مسبوق لمجموعة الترددات اللاسلكية على الأجهزة الاستهلاكية وبناء تصميمات لاسلكية خلوية بأفضل توافق.

من Sub-6 جيجا هرتز إلى الموجات المليمترية، يجب استخدام جميع الطيف المتاح ودعمه في أحدث تصميم للترددات اللاسلكية والهوائي.ونظرًا لعدم اتساق موارد الطيف، يجب دمج وظيفتي FDD وTDD في تصميم الواجهة الأمامية للتردد الراديوي.بالإضافة إلى ذلك، يزيد تجميع الموجة الحاملة من عرض النطاق الترددي لخط الأنابيب الافتراضي عن طريق ربط نطاق الترددات المختلفة، مما يزيد أيضًا من متطلبات وتعقيد الواجهة الأمامية للتردد الراديوي.