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[世界谈话市场] 3GPP宣布冻结R16标准。模块设计面临哪些困难?

7月3日23:00,国际标准组织3GPP(第三代移动通信合作伙伴计划)宣布R16标准被正式冻结,这成为5G通信历史上的另一个里程碑。 R16标准在网络容量扩展,潜在的挖掘和降低的运营成本方面进行了许多改进:包括增强了超可靠的低延迟通信(uRLLC),对垂直行业和局域网服务的支持,对蜂窝电话的支持物联网以及对V2X车辆到一切的扩展和增强(Vehicle to Everything)支持,5G定位和定位服务,5G卫星接入,无线和有线融合增强,增强的网络切片,支持无线NR-U无许可证频谱设计等等。这些改进对行业从业者提出了许多挑战。接下来,让我们从模块的角度来看一下。 & nbsp; MIMO增强NR5G要求5G NR必须使用MIMO技术,即上行链路MIMO和下行链路MIMO的多输入多输出技术。为了确保最佳的上下行吞吐量,并避免MIMO分支之间的相互干扰,MIMO分支需要满足相应的隔离要求。对于面积非常小的模块,如何设计满足要求的MIMO通道隔离?不仅布局必须合理,而且天线布局也必须合理。尝试避免将MIMO分支天线放置得太近,尤其是对于发射MIMO分支。按照。模块温升设计面临挑战。由于5G NR更灵活,带宽更大,速率更高,因此NR终端设备比LTE消耗更多的功率。为了满足3GPP的功率,NR PA需要更高的输出功率。高输出功率的缺点是功耗增加,这导致整个模块的热量增加,并且模块尺寸小,这增加了散热的难度。如何优化功耗也已成为射频设计的主要难题。同时,工业物联网是5G的关键应用领域,其终端产品的大多数使用场景都要求严格的工作温度,这也对5G的功耗和温升设计提出了更高的要求模块。为了保证模块长期稳定工作,有必要严格控制模块的温升。因此,在进行PCB设计时,需要调整加热设备的布局以及整个电路板的电源和接地回路的设计。需要不断优化每个频段的功耗以达到最佳效果,并且需要在模块周围采取散热措施。加剧的环境干扰5G大规模应用时代已经开始,各种无线通信系统在应用环境中进行叠加和传播。为了解决5G高频传输中信号弱的问题,大多数通信系统需要更高的传输功率。因此,与4G基站相比,5G基站的部署密度将大大提高,这会加剧环境干扰。同时,N41 / N77 / N78 / N79等5G主频段非常接近WIFI 2.4G / 5G的应用频率。因此,在5G模块的设计中,必须尽可能考虑每个工作频段的抗干扰能力。首先是制定详细的链路预算,以抑制每个接收信道中的干扰信号,严格选择符合设计要求的LPF和多路复用器,同时必须阻止干扰信号通过相邻或接近的间隔。的路径耦合路径。还必须考虑模块大功率传输对传输环境的干扰强度,必须将其控制在一定范围内。更多的模块接口为了满足工业Internet终端丰富的通信接口要求,5G模块设计有多种常用接口,包括USB3.1,PCIe3.0,SDIO3.0,RGMII2.0,(U)SIM卡,数字音频(I2S或PCM),SPI,I2C,UART,ADC,GPIO等。更多的模块接口将增加外围功能,并且客户会应用将更加复杂且技术要求更高;同时,电路设计要求将更加难以调试,并且工作量将增加很多。更多的模块接口也将增加模块的插针数量,这将增加模块的平坦度,焊接能力和生产测试的难度。大量o