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5G手机的射频设计的详细说明
石玉兰
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5G智能手机的市场反应能力在这一个新的无线技术的转型初期是前所未有的，与之前的4G LTE演进不同，更多的手机厂商会第一时间将新设备提供给客户；不仅是关键的调制解调器套片与射频前端（RFEE）元器件在设计周期的早期阶段就可以提供给厂商，还因为这些解决方案都是完整的“调制解调器到天线”设计，从而进一步加快初代5G智能手机投放市场的速度。本文将进一步探寻射频技术与元器件如何支持5G设备，从而能在5G网络生命周期中尽早投放。作为IHS Markit Technology 对 5G网络与设备性能“前瞻性研究”的一部分，我们评估的至少6部初代5G智能手机，并进行了彻底的拆解分析以确定5G无线核心元器件与系统设计。这批5G智能手机分别来自三星、LG、小米、Oppo、一加以及华为。
通过深入研究这些智能手机的初代5G设计，我们开始了解其中的主要元器件以及5G调制解调器和射频前端的供应商选择。在评估的六个手机品牌中，绝大多数（六分之五）5G部分设计由高通提供，其中三星Galaxy S10 5G的某个版本使用了 Exynos（三星LSI）解决方案，而华为Mate 20X 5G则使用了自主研发的调制解调器方案（华为海思 巴龙5000）。这两个“独占”的调制解调器供应商通常是行业规则或规范的例外。研发调制解调器和射频前端需要投入大量资源。但很明显，三星和华为凭借其惊人的规模和经营范围可以负担得起垂直整合5G设计的投资。在5G生态系统的商用方面，高通在2016年率先发布的骁龙X50调制解调器独领风骚。时至今日，还没有其他商用调制解调器厂家的5G芯片进入智能手机。联发科与紫光展锐（展讯）都已发布其第一代5G芯片组，但还没有被任何知名厂家应用在智能手机设计中。此外值得注意的是，英特尔最近将其智能手机调制解调器部门出售给了苹果（英特尔4G LTE调制解调器芯片的唯一客户），将商用调制解调器领域的供应商缩减至三家。随着智能手机行业的成熟和巩固，只有像苹果，三星和华为前三大厂商体量的厂商才有足够的资金投入研发自有芯片组。市场中的其他厂商，包括小米，Oppo和Vivo等大型厂商均是采用商用调制解调器供应商经过验证的射频设计。凭借高通在5G领域的前期领导地位，这些智能手机厂商可以使用高通成熟5G商用解决方案更好地与三大巨头竞争。这种采购策略让手机厂商更专注于产品创新和市场差异化，而不是将有限的资源投入到核心5G调制解调器与射频前端技术研发。
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