启用毫米波天线封装。
每十年都会带来大量的技术变化，无线技术50多年的变化累积的影响是值得注意的，因为它们改变了我们的通信方式。
在全球80亿人口的情况下，半导体行业目前每年生产大约15亿台智能手机，这是非常引人注目的，全球供应链继续以令人印象深刻的节奏发展。正如这种演变所表明的那样，变革的主要潜在推动因素在于数字和无线技术的融合，它们无缝地协同工作，以实现更大的共同利益:随时随地获取信息。
全球5克NR(新无线电)的推出正在顺利进行，与4G相比，NR将提供更快、更灵敏的移动体验。向5G的迁移包括一种新的无线电接入技术(RAT)，该技术使用新的频率范围命名:
是的，有史以来第一次，5G成为毫米波技术部署的代名词。毫米波的动机是提供下一代用户体验(在传统蜂窝网络之上)。这些体验包括1 Gbps的下载量，而这些地方的人口众多，移动体验已经退化。例如，包括体育场馆在内的许多场馆将部署毫米波，以创造更具沉浸式的体验。此外，像交通枢纽(机场)这样的密集城市地区将有更灵敏的连接。在不久的将来，我们可能会看到在固定无线接入(最后一英里)、室内企业(专用网络)和其他工业物联网应用中的部署。它们的共同点是在更密集的环境中获得更快、更灵敏的移动体验。
更高频率和更大带宽的结合导致了极高的数据速率。作为参考，6 GHz信号波长(在FR1中)大约是50毫米。在39 GHz (FR2-1)，波长缩小到7.7毫米。接下来在60 GHz，波长只有5.0 mm (1/10thFR1中的波长)。如图所示，毫米波发射和接收技术可以通过更紧凑的天线实现，这种天线几乎可以安装在任何地方。
并不是所有的5G智能手机都有毫米波链接。5G推出有一个经济舱，提供5G的所有好处，除了毫米波。这个经济舱只提供FR1的保险。相比之下，今天的旗舰5G智能手机提供了FR1和FR2-1的覆盖。在这种模块化方法中，FR1功能是未来经济和高端5G智能手机出货的基础。经济手机和高端手机的最终组合取决于未来采用毫米波技术，但目前所有主要旗舰智能手机都提供毫米波支持。因此，随着毫米波的普及，这些独特的无线功能已经出现在当今手机的一个子集中。
是什么促成了这些独特的无线功能?虽然这不是一个详尽的列表，但实现这种无线转换的关键5G使能因素是大规模多输入多输出(MIMO)和进化的波束形成能力。在整个半导体生态系统中驯服这些无线复杂性是一项史诗般的任务。
除了毫米波频谱中的大带宽可用性外，这些波长的天线相对于FR1要小得多，因此现在可以将大量天线封装到小区域中以增加增益并实现波束形成。实际上，MIMO通过有效地在智能手机和基站之间引导毫米波信号来实现链路连接(并提高质量)。而且，如果这还不够复杂，MIMO还允许多个用户同时共享相同的资源(MU-MIMO)。
在5G智能手机内部，这些MIMO天线结构部署在周边，以促进最佳的站点线(LOS)连接到网络。通过中频(5G-IF)机制，这些天线结构和调制解调器之间的连接继续进行信号分配。通过这种方式，5G智能手机内的传输和接收操作就可以实现一个完整的天线到比特的连接——当我们考虑到所有这些技术如何无缝地协同工作以创建更快、响应更及时的连接时，这是一个工程奇迹。
标准适用于5G的复杂性，但这只是解决方案的一半。将这种创新带入生活的另一半是商业化过程。在5G智能手机内部，物料清单(BOM)将需要两个新项目来支持毫米波连接:
这些额外的成本是额外的，因为上一代智能手机架构不包括它们。此外，商业化工作还包括开发和部署能够大批量出货的毫米波供应链。
商业化过程还必须克服将这种新技术推向市场的财务障碍。风险在于，如果定价过高，普及速度就会放缓。从好的方面来看，从新服务中获取溢价和提高投资回报率的潜力也将影响定价策略。因此，毫米波技术的供应商必须找到一个平衡，这将有利于整个半导体生态系统，包括投资界和最终购买最终产品的消费者。
AiP器件专为消费类产品中的波束形成而设计，是一个完全集成的模块，包含功率放大器、低噪声放大器、开关、收发器、滤波器和离散天线。总之，AiP设备提供毫米波的射频前端(RFFE)功能，供5G架构使用。包通常被认为是一种包中系统(SiP)，这意味着它也包含异构集成。事实上，AiP装置是一个工程奇迹，特别是在先进的包装技术的背景下。商业化需要新的组装和测试方法，其中包括空中(OTA)方法。
5G智能手机的核心是将射频转换为比特的收发器和调制解调器功能。随着毫米波的加入，这一核心功能必须不断发展，以处理与AiP设备的信号分布连接。信号分布通常在10-20 GHz范围内，对测试有影响，特别是它比FR1的测试覆盖更昂贵。
所有这些工程的复杂性都是以财务成本为代价的，这些成本也需要与测试相关。缩短测试时间和与供应商就材料清单进行谈判并不是一个足够的策略，特别是在这个时代。相反，路线图和迁移到更高的场地密度是不懈追求降低成本的有效途径。也就是说，随着5G的推出，测试中也正在进行一些复兴，即通过生态系统测试的RF设备的站点数量增加了一倍。不仅适用于FR1，还适用于FR2-1, FR2-2及以上。就像设备一样，测试和测量行业正在不断发展，以跟上新兴的复杂性，无论是在创新方面还是在经济方面。
作为参考，Teradyne是当今射频收发器测试标准的自豪先驱，该标准围绕x8站点构建。此外，Teradyne继续推进我们的开创性努力，这一前沿领域包括将新兴毫米波技术商业化的解决方案。在撰写本文时，我们正在开始推出x16站点密度，这是射频和毫米波收发器测试的新标准UltraFLEXplus．对于新兴的AiP设备，我们非常自豪地实现了x8站点密度，这是并行OTA测试的新标准。
正如这篇博客所建议的，剥开大多数技术转变的表面，有一个多学科的复杂性，需要深思熟虑和有凝聚力的工程努力来驯服。由于我们与其他市场领先的先驱合作，Teradyne在过去的几十年里已经发展成为一个有价值的合作伙伴，将无线创新带入生活，包括毫米波技术:Teradyne驯服了复杂性。
当我们展望6G时，我们将继续向前推进，接下来我们的目标(原谅双关语)是在整个无线生态系统中不懈地追求降低测试成本。开拓已融入我们的文化，为新兴技术提供创新解决方案是我们衡量成功的标准。使未来成为可能的测试技术目前正在开发中，商业化的机制也在开发中。实现下一代不仅需要强大的技术，还需要工具和经过验证的团队来提高产量，以满足全球经济的需求。
了解更多关于Teradyne 's的信息UltraFLEXplus测试仪和我们的mmWave仪器仪表、而且联系我们为无线通信的未来合作。
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