5G手机最快明年底上市,专家称还有许多挑战要解决

从黑白屏到全面屏,摄像头从10万像素到百万像素,更快的速率、更大的通信容量、更智能的终端,这些需求都在不断驱动5G时代的加速到来。

伴随5G时代的临近,可预见地将带起全球无线通信相关产业的新模式与新契机,全球的运营商和设备商都在积极赛跑,为5G技术的落地贡献自己的力量,而5G的技术竞赛并不仅仅围绕在芯片厂商与运营商中间展开,业界领军的智能手机企业目前也正积极进行探索、积累,与布局5G的先期性与概念性研究、开发与验证,以期能在5G时代先行而致胜。

vivo手机研发部技术总监崔献博士

日前,在世界移动大会现场,有诸多5G相关的产业链企业参展并亮出黑科技,vivo则在现场首次发布了“TOF 3D超感应技术”,这项技术的出现突破了目前手机行业立体成像技术的局限,为未来的影像、人机交互、AR等带来了无限可能,加速5G智慧手机时代的到来。在MWCS现场,记者采访到vivo手机研发部技术总监崔献博士,针对目前5G手机终端的多模多频设计实现、5G手机研发遇到的挑战及vivo在5G时代到来前的产品规划等问题作出了详细解答。

vivo提出5G手机多模多频解决方案

更多的通信制式和射频频段,将给5G手机的产品化开发带来诸多挑战。崔献博士表示,5G手机按照商用初期典型的制式和频段配置,将需要支持7种制式和43个通信频段;同时为了支撑高速率的特性,5G频段上下行都需要应用MIMO技术,5G手机的通信功能相关的成本,将会显著提升。

另外,在PCB占用面积,更多的器件和天线,都需要手机PCB去承载,所以如果解决有限的PCB空间和增加的频段和制式之间的矛盾,将是5G手机产品化必须要面对的课题;其次还有功耗和热设计问题、终端自干扰和整机EMC等问题,面对以上的挑战,vivo正在寻求最佳解决方案。

崔献博士介绍到,vivo在射频架构和方案设计层面,通过优化射频天线架构,择优设计和选择射频天线方案,以最优的成本最小的面积,实现最好的性能;器件设计和选型层面,结合终端功能需求,以及射频天线方案,优化射频天线器件的设计和选型,达到降低PCB占用面积,降低成本,优化自干扰性能的目标;PCB设计层面,通过引入新工艺和新技术,满足多模多频段带来的PCB空间需求;通过PCB设计过程的技术优化,解决5G更高工作频率带来的射频天线性能的下降问题;整机设计层面,5G更多频段和制式,将给整机设计的整个流程带来变化。通过整机层面的优化,提升5G手机的性能和用户体验,推动5G的商用进程。

5G手机终端面临频频挑战

伴随3GPP标准已经冻结,5G从标准化阶段进入到了产品化开发阶段。众所周知,5G是通信技术演进的集大成者,相对于LTE技术,有很多的变化和发展,而5G手机终端的产品开发,也会面临很多的挑战。

而面对5G手机带来的诸多挑战,vivo已经启动了关键技术的预研,崔献博士表示,5G对于射频的方案和关键器件,滤波器、开关等等会产生直接的影响和要求。射频器件需要做到最小化的损耗,以帮助提升效率,延长整机的电池续航时间。具体到各个类型的器件来讲,功放需要在3.5G和4.8G的高效率的PA的输出,降低谐波跟交调的分量,PA从开到关的过度跟响应时间也需要达到低时延。从开关需要较低的切换时间,高功率承受力。由于5G的MIMO和SA的需求,更多复杂的开关类型被用到。在非常宽的平台下实现较小的纹波特性。5G的新特性对射频影响非常大,需要提前规划,予以重视。

另外,5G MIMO相关的性能需求,对天线设计产生较大的挑战。越来越薄的手机外形和逐渐增大的电池容量,以及全面屏趋势,都会限制天线所能获得的空间。还有5G采用更高的系统频率,对终端发射功率提出更高的要求,同时5G带来的更多的业务应用以及对用户习惯的改变,也会在电流功耗方面带来新的挑战。

据了解,目前vivo已经在以上问题上做好预判和研究,并在供应链上针对5G商用产品展开合作,以带动整个供应链向5G方面转型。据悉,早在2016年,vivo就在全球布局研发中心,专注于5G、AI、拍照技术的研发和产品化;2018年,成立了独立的AI全球研究院,并在中美两国多个城市落地。

崔献博士告诉记者,预计到2019年,vivo将结合人工智能和5G通信技术,推出5G预商用机,这也将是全球首批量产的5G手机。

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