Qualcomm Technologies和維沃移動通信有限公司(vivo)聯(lián)手合作,成功實現(xiàn)在商用終端中集成5G毫米波新技術(shù)和6GHz以下頻段
作者:AllenTran博士,Qualcomm Technologies Inc. 工程技術(shù)副總裁
30多年以來,美國高通公司(Qualcomm)通過開放創(chuàng)新引擎,使我們的發(fā)明一直支持著整個移動生態(tài)系統(tǒng)在全球范圍的創(chuàng)新與成長。不過,當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)正在開發(fā)部署最先進(jìn)、最復(fù)雜的技術(shù)時,僅僅分享是不夠的。這種情況下,我們也會開展大量合作工作來支持生態(tài)系統(tǒng)中先進(jìn)技術(shù)的部署。這些幕后工作往往鮮為人知,即使在行業(yè)內(nèi)部也是如此。其中一項工作就是我們正與中國領(lǐng)先的手機(jī)OEM廠商——維沃移動通信有限公司(vivo) 開展的5G天線合作,其也是Qualcomm于今年一月宣布的“5G領(lǐng)航計劃”的重要參與方。
了解天線技術(shù)中的“黑科技”
若想理解為什么此次與vivo的合作具有突破性,那么了解射頻領(lǐng)域的設(shè)計師們所面臨的獨特挑戰(zhàn)就非常重要。有人說,射頻領(lǐng)域的設(shè)計師們必須通過“黑科技”來解決那些看似不可能的無線電性能和干擾挑戰(zhàn)。
我們想想現(xiàn)在智能手機(jī)的組成結(jié)構(gòu):在極薄的設(shè)計之中(通常由金屬制成,內(nèi)部塞滿可能彼此干擾的數(shù)百個組件)包含有多種無線電技術(shù)(蜂窩、Wi-Fi、藍(lán)牙、NFC),每種都在數(shù)十個頻率上運行,還有嚴(yán)格的功率和安全要求。然后再想想商業(yè)壓力——緊迫的產(chǎn)品上市時間與開發(fā)成本壓力,通常僅有一到兩個原型機(jī)可供使用。這都是令人生畏的挑戰(zhàn)。一旦對天線設(shè)計做出糟糕的決定,那么產(chǎn)品將可能被延期數(shù)周甚至數(shù)月,造成數(shù)百萬美元的損失。
天線設(shè)計領(lǐng)域的“黑科技”,需要基于對多學(xué)科的融會貫通(包括電磁學(xué)、數(shù)學(xué)、電路設(shè)計、PCB布局設(shè)計、包裝、機(jī)械實現(xiàn),以及編程),以及放眼更廣闊系統(tǒng)級布局的能力。當(dāng)5G毫米波這樣的新技術(shù)被引入一個復(fù)雜的無線系統(tǒng)時,掌握眾多相互作用的零部件之間的依賴性和關(guān)系就變得非常重要。從Qualcomm成立之日至今,解決這種系統(tǒng)級問題的能力正是我們DNA的核心。這也是為何我們可以在5G領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,以及為何眾多業(yè)界伙伴選擇與我們開展合作的原因。
毫米波– 無線設(shè)計變革的范例
5G開啟了毫米波技術(shù)的發(fā)展,為許多應(yīng)用帶來了無線設(shè)計的新范例——包括移動終端、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療和汽車領(lǐng)域。較之6GHz以下頻段,毫米波的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是通過大帶寬來實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸,并改善時延和顯著提高容量。但是,6GHz以下頻段技術(shù)由于其具有較好的覆蓋能力和廣泛的使用場景,因此也同樣發(fā)揮著重要作用。為了充分發(fā)揮和利用5G的優(yōu)勢,終端設(shè)備應(yīng)讓6GHz以下頻段和毫米波天線系統(tǒng)在同一終端中共存。最終,預(yù)計全世界主要地區(qū)都將部署毫米波和6GHz以下頻段,包括將于2019年和2020年部署5G的一些市場。
從天線設(shè)計角度來看,由于與此前3G和4G中的技術(shù)類似,6GHz以下頻段技術(shù)已經(jīng)得到相對深入和廣泛的了解。但是,毫米波技術(shù)則是全新的,并且從天線角度來看,其設(shè)計策略完全不同。6GHz以下頻段依賴單元件低增益全指向天線,而毫米波則需要由協(xié)同多個輻射器組成的窄波束高增益天線系統(tǒng)。將這兩種技術(shù)相結(jié)合,同時滿足眾多運營商提出的嚴(yán)格的性能要求,這是一個新的挑戰(zhàn)。
而這正是Qualcomm的重要價值所在。作為毫米波技術(shù)的先行者——我們一直在向全世界展示在移動手機(jī)中使用毫米波技術(shù)是可以實現(xiàn)的。在產(chǎn)業(yè)生態(tài)正邁向5G實施的過程中,Qualcomm對整個無線系統(tǒng)的認(rèn)知和對全球運營商需求的了解,為產(chǎn)業(yè)生態(tài)增加了價值。
與vivo的合作
Qualcomm的工程師已與vivo合作數(shù)月,共同設(shè)計將28 GHz毫米波天線組與6GHz以下技術(shù)同時整合于商用終端設(shè)備中。他們還在位于圣迭戈的天線實驗室進(jìn)行了多次輻射測量。這一成果是5G毫米波與6GHz以下天線在同一商業(yè)終端設(shè)備中共存的范例,是對5G商用發(fā)揮關(guān)鍵作用的開創(chuàng)性工作。今天早些時候,vivo分享了有關(guān)這一突破性合作成果的更多信息。
“vivo擁有優(yōu)良的創(chuàng)新傳統(tǒng),而Qualcomm在技術(shù)突破方面具有很強(qiáng)實力。vivo與Qualcomm在5G毫米波技術(shù)上的成功合作,將加快我們推出5G終端,以更好地服務(wù)市場?!?/p>
— vivo電子開發(fā)副總裁王小軍
“通過vivo與Qualcomm富有成果的合作,vivo在5G毫米波天線設(shè)計方面的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位進(jìn)一步確立,有助于我們在為最終用戶提供更出色的產(chǎn)品方面做出更多貢獻(xiàn)?!?/p>
— 黃奐衢博士,vivo天線技術(shù)總監(jiān)/ 首席天線專家
在此項目之外,Qualcomm還與諸多生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參與方開展合作——而這些都是我們在幕后為生態(tài)系統(tǒng)賦能所做出的努力。在未來幾個月中,我們將分享更多Qualcomm在此方面的有關(guān)信息。