问:制造商在为5G做哪些准备?
由TDK电子元器件销售与营销集团ICT集团副总经理、高级副总裁Michael Chinn主持
5G被称为“第四次工业革命”的推动者，通过可靠地连接大量设备，提供超低通信链路延迟和千兆速度，为跨许多行业的应用程序提供无线解决方案。
5G可以在人口密集的城市地区无线连接数以百万计的物联网(IoT)设备，用于城市范围的遥感或信标网络。连接模块是有效的部署解决方案，允许预先认证的5G无线电轻松部署，并集成到大规模物联网网络中。为了减小尺寸，模块依赖于先进的制造技术，如高密度封装系统(SiP)组装，包括在模块基片中嵌入有源和无源元件，并使用性能最高的无源元件来补充使用的先进集成电路。新型电力存储技术也很有用，包括固态低压电池或太阳能电池或其他来源的能量收集，增加了设备的自主性。
5G将通过开放超过20ghz的毫米波(mmWave)频段等新的无线电频谱，消除蜂窝网络数据瓶颈，实现同时超高速无线传输(即使在拥挤的环境中)。首先，5G毫米波可能会被无线运营商用于向住宅和SOHO客户提供Gbit固定无线接入。下一步将使用5G mmWave来传输传输速率为Gbit的移动设备，比如在大型比赛中，现场流媒体播放器的眼睛4k视频传输到智能设备上。这就需要基于新型陶瓷和其他材料的新型天线和射频滤波器。这些先进的mmWave组件对于手持设备和网络基础设施基站来说是必要的，在这些设备和网络基础设施基站中，大量的MIMO天线阵列将用于动态波束控制，以最大限度地提高网络容量。
5G将改变商业和日常生活。高性能电子产品，包括最新的无源组件技术，对于实现5G所需的硬件至关重要。
作者Benny Solomon, AOI和AOS营销总监，Orbotech
为了有效地解决制造商如何为5G无线网络巨头做好准备的问题，我们可以展望5G将对电子终端设备产生的影响，这些终端设备的目标是支持10倍更快的数据速率和1000倍以上的数据流量。5G将促进所有行业的强大连接，制造业创新必须推进，以支持可靠实施所需的规模和质量。5G对PCB生产的影响为所需的变化提供了一个很好的具体说明。
高频5G网络连接的关键是每个节点上无处不在的pcb，它们将实现5G数据速率和带宽的预期增长。更快的下载速度将为从增强现实和虚拟现实(AR/VR)到至关重要的自动驾驶汽车传感等新应用带来无缝、实时的能力。对于这些5g驱动的应用程序，允许的错误几乎为零，而且目前物联网设备的增长预测为数十亿，网络的故障脆弱性是指数级的。这些对延迟敏感的应用将推动PCB可靠性标准达到新的水平，直接影响生产实践，以确保同等高水平的质量生产和检验。
由于5G网络的更高频率和缩小的形状因素，PCB制造面临着独特的挑战。在越来越小的设计中增加的I/O要求高密度互连(hdi)与固有的更薄的板轨迹。这些超薄线可能会导致信号性能下降。例如，如果线的物理特性(如顶部和底部宽度)与原始设计不同，射频信号传输可能会延迟，对下游数据流产生负面影响。必然地，制造商面临着部署无数新创新的挑战，如改进的半添加剂工艺(mSAP)，以确保设计在生产中得到良好执行。PCB生产的下一个挑战是解决测试的准确性和可靠性。
自动光学检测(AOI)工具已经成功地用于检查pcb的缺陷，但到目前为止，AOI系统主要检查CAM设计，以确保原始设计被忠实地生产并遵守设计规则。对于支持5g的PCB板，需要额外的能力来物理测量梯形和/或矩形截面。这需要一个AOI系统，可以测量PCB的顶部和底部，以及检查不同的潜在缺陷，包括激光穿透和图案的最小处理。一些AOI工具有一些测量功能，但仍然只测量导体顶部的轨迹宽度，而不测量导体底部的宽度。令人惊讶的是，到目前为止，海底测量只能通过取样并通过显微镜手动检查它们，鉴于未来5G部署所需的规模和产量，这是一种不可持续的做法。
AOI技术的创新显示出了进步，PCB制造商利用2D计量技术自动检测和测量PCB的顶部和底跟踪导体。这种创新的测试能力可以在高采样率的高吞吐率下执行，确保制造商更好的总体收率。这是朝着实现成本效益高的5G采用所需的PCB质量水平迈出的重要一步。
关于5G即将到来的预言很多，但它的采用将需要一系列技术的变革和持续创新。制造商作为这一大规模变革的真正促进者，需要走在这一创新的前沿，以确保5G网络的质量和可靠性。一个小的代表性例子就是AOI技术的必要发展，通过实现更快、更高精度的PCB检测和验证来支持高频、低延迟的5G系统。
作者James Wilson, Silicon Labs Timing Products高级营销总监
无线接入网正在经历一场为5G做准备的重大变革。远程无线电头和基带单元之间的传统点对点公共无线电接口(CPRI)网络正在被基于以太网的eCPRI前沿解决方案所取代。这些解决方案提供了一种更灵活、可扩展的方式，以支持5G将需要的更高带宽要求。这一转变还推动了专门的5g前无线电接入设备的设计和部署，以增加网络容量和覆盖范围。针对小蜂窝、分布式天线系统、大规模MIMO和其他5g前无线电的新设计面临新的发展挑战，因为它们必须同时支持LTE和以太网连接。这对支持低相位噪声LTE时钟、低抖动以太网时钟和系统时钟的时钟解决方案提出了独特的要求。
随着地铁和边缘网络升级到更高带宽，以支持不断增长的视频流和移动数据需求，另一项关键创新正在进行中。物理层目前正在发生大量的创新，如以太网交换机/物理、fpga和asic正在从28gbps非归零(NRZ) SerDes迁移到更高速度的56gbps和58gbps PAM4相位幅度调制SerDes。PAM4通过每个周期压缩4个状态，将更多的位压缩到串行通道上相同的时间中。由此产生的信噪比(SNR)必须要好得多，才能确保链路的误码率不会降低。这反过来又推动了对低抖动时钟和晶体振荡器(xo)的需求，以提供56G PAM4 SerDes的参考定时。
大卫•瑞安高级业务发展和战略市场经理，MACOM
5克的令人兴奋的演变已经与最近宣布的3GPP标准进行了运动;运营商已经在2018年宣布首次部署。从无线电透视，OEM和运营商正在将这些第一个部署视为现有4G网络和当前架构的自然演进。他们的初步步骤将通过添加更多MIMO来在传统意义上演化这种架构，将天线分成较小的碎片并将收发器拆分为每一个，类似于4G / LTE-A Pro Massive-MIMO策略在中国和日本验证。该解决方案虽然未解锁完整有源天线阵列的电位，但是使用更短的复杂硬件和更少的收发器路径，从而保持初始成本，许多制造商正在倾向于这种自然的逐步演变。
实际上，这些解决方案在每个天线部分后面放置了一个低功率的收发器——一个典型的192单元天线阵列，由64个收发器驱动，由12行、8列和两个极化组成。通常情况下，这种装置的高度约为0.8米，宽度约为0.4米，与现有的Macro单元天线非常合适。
由于收发器数量的增加，加上更宽的带宽，将产生大量的原始数据，成本效益高、高速、前端的解决方案以及光纤容量的可用性，也促使设备供应商重新考虑解决方案的划分。新的eCPRI标准通过在RRU中集成CPRI处理功能，有效地降低了前置网络的带宽需求。然而，新兴的低成本100G光学设备为运营商提供了采用CPRI实现未来防RRU的选择。
5G标准可能刚刚确立，但可以肯定的是，世界各地的制造商已经很忙了!
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