高通于 7 月 23 日宣布推出全球首款面向智能手机和其他移动终端的全集成 5G 新空口（5G NR）毫米波及 6GHz 以下射频模组，他们分别为 QTM052 毫米波天线模组和 QPM 56xx 6Hz 以下射频模组。

高通表示，两款模组配合骁龙 X50 5G 调制解调器，这一解决方案正使移动 5G 网络和终端——尤其是智能手机准备就绪，为实现大规模商用提供支持。

换句话说，这一套解决方案是 5G 手机正式问世的必要条件，目前很多手机厂商都已经表示会在明年推出 5G 智能手机。但普通消费者可能会觉得，印象中 5G 还是很遥远的事儿，怎么说来就要来了呢？

▲QTM052 毫米波天线模组和骁龙 X50 调制解调器

这次高通推出的 5G 射频模组可谓关键成果，如果大家了解高通以及整个行业在 5G 方面的布局进展，就会了解 5G 正在按部就班地向前推进。那么这次的成果又有什么具体意义呢？容 IT 之家和大家慢慢道来。

毫米波，5G 的速率保障

高通本次发布的是包含 5G NR 毫米波和 6GHz 以下的射频模组。我们知道无线通信需要在某一具体频段上传输信息，5G 的三大业务场景（增强型移动宽带、关键业务控制和海量物联网）覆盖的范围更广，需要更宽更高的频谱，也就是更快的传输速率。而在通信行业，目前主流的提升速率的方法是增加频谱的带宽，但是目前常用的 6GHz 以下的频段已经基本被占用了，因此人们想到了毫米波技术。

毫米波的波长在 1－10mm，而频率约为 30GHz－300GHz，其中比较主流的频段是 28GHz 或更高频段，它对应的频谱带宽也是 1GHz 起，而 4G－LTE 可用的频谱带宽只有 100MHz，带宽相当于 4G 的 10 倍，自然能够大大提高传输速率。另一方面，5G 将提供更高级别的效率和能力，支持用户体验吞吐量提升十倍、端到端时延降低十倍、连接密度提升十倍，以支持更多的终端数量。这背后毫米波技术的重要性不言而喻。

高通本次发布全球首款 5G 射频模组就包含针对毫米波频段的集成方案，这说明高通对于毫米波的研究已经有深厚基础。早在去年 10 月，高通就宣布骁龙 X50 5G 调制解调器芯片组在 28GHz 毫米波频段上实现了 5G 数据连接。

另一方面，针对全球运营商对 5G 频段部署的多样性，在进行毫米波测试的同时，高通也积极推进 6GHz 以下的 5G 连接技术研发，也通过很多真实网络模拟实验，展示了基于 6GHz 以下及毫米波频段的 5G 网络能够为用户带来的出色体验，其中就包括在旧金山进行的模拟毫米波真实网络实验，下载速率从 71Mbps 提升到了 1．4Gbps。

首个 5G 射频模组，玄机在哪？

了解了毫米波的重要性，我们就可以看看这次高通发布的 5G 射频模组，它包含两个主要模组：

其一是 QTM052 毫米波天线模组，包含了从收发器到所有射频前端的器件，还有电源管理 IC 以及天线本身，但“身型”很小，覆盖的频谱也是比较主流的毫米波频段、是第一批商用的频谱。之后会根据后续推出的频段进一步提供产品。

▲QTM052 毫米波天线模组

其二是 QPM56xx，针对 6GHz 以下频率设计，中国、欧洲、日本、韩国、澳大利亚等地都是使用 6GHz 以下频段做第一波 5G 手机比较热门的国家和区域。QPM56xx 的出现对中国的 5G 商用意义重大，它包括 4 个产品：QPM5650、QPM5651、QDM5650 和 QDM5652。其中 QPM5650 和 QPM5651 中包括发送的功率放大器（PA）、接收的低噪声放大器（LNA），还有滤波器、天线开关等。

这两者中的重点和难点，应该是 QTM052 毫米波天线模组。我们知道毫米波虽然有带宽大，速率高的优势，但是也存在缺陷，就是传输性能比较差。

一是信号容易衰减，传不远，二是容易被楼宇等物体阻挡，三就是受空间环境影响比较大，例如能量容易被水分子吸收，下雨等场景下容易衰弱。这些缺陷令毫米波一直很难商用，甚至有声音认为毫米波不可能大规模商用。

不过，高通已经克服了这些问题，并现已经发布了产品。这其中经历了攻坚克难的历程：

首先，放弃了全向发射，而是通过多个天线实现定向发射。高通利用多个天线形成相控天线阵列，让天线之间的信号经过互相干涉影响，把信号能量集中在一个方向发射出去。

同时毫米波的频率高波长短，而波长又和天线呈正比关系，所以天线可以做得很小，即便采用多个天线也不必担心整体模组尺寸会变大。

定向发射也有一个问题，就是人们在使用智能手机时的场景可能是不断变动的，特别是在乘坐交通工具时。以前由于是全向发射，所以手机位置变动也都能覆盖，而定向发射时，信号波束必须随着传输对象的位置变化不断做调整，这个难度可就很大了。而高通则采用了波束导向技术，更智能地追踪传输对象，控制波束的方向。

高通做的第二件事是通过模组的方式尽可能缩小天线的尺寸，让一个调制解调器配备多个天线模组。这次推出的射频模组尺寸非常缩小，设想是在手机的 4 个边立面上配备 4 个毫米波天线模组，以配合 5G 调制解调器芯片，这样，寸土寸金的智能手机空间里，可以解决天线的空间被挤压导致性能受限的问题。

简单说，就是高通将多个小面积的天线模组放到手机终端里面，以克服毫米波很多与生俱来的缺陷。

正是基于这些技术创新手段，毫米波的 5G 射频模组才能诞生并应用于智能终端中，而这背后显然离不开高通所做出的努力。

5G 手机的催化剂

当然，5G 新空口（5G NR）毫米波及 6GHz 以下射频模组既然已经发布，那么接下来的重点自然就是它的应用了。高通也考虑到了这一层。

在前面的介绍中小编已经说了，这次毫米波 5G 射频模组中高通采用了多天线阵列，同时，将毫米波天线模组连接到骁龙 X50 5G 调制解调器上，集成从调制解调器往后的所有射频链路芯片上的功能，包括收发器、射频前端、天线等，十分复杂，对于终端厂商来说，如果采用离散的器件他们可能需要优化上百个不同的器件，况且目前还没有终端厂商具备这种能力，所以高通采用了高度集成的方案，将这些器件都整合在小小的模组里，包括不同天线之间的协同，高通也做到了预先将天线整合好，提前做好天线的调整工作让它们可以相互协同，让它们更容易形成波束，这样，终端厂商在设计终端时就会好操作很多。

6GHz 以下的 QPM56xx 模组也是如此，考虑到 5G 中的一些新技术如信道探测参考信号（SRS）切换，MIMO 技术等的难度，所以高通将这些功能都集成在模组里，让手机厂商不用再花大量时间去集成、调试、优化，而是将这些面积、功耗、性能和成本都很难控制，研发投入周期也非常长的问题都解决好，为手机 OEM 厂商提供现成的解决方案。

其实高通采用这种高度集成的解决方案，目的也只有一个，就是尽可能简化 OEM 厂商的调试优化工作，省下时间和技术成本，帮助他们尽可能快地开发出真正可用的 5G 终端设备，推进 5G 终端的商用。毕竟，从现在到 2019 年底，商用节点已经迫在眉睫。

5G 手机，万事俱备，只欠东风

任何智能手机都离不开射频模组，这是手机通信功能的基础，在 5G 更是如此，而 5G 手机射频模组的问世，虽然不能算是 5G 时代的真正到来，但至少能代表 5G 时代序幕的拉开。高通推出首款面向智能手机和其他移动终端的全集成 5G 新空口（5G NR）毫米波及 6GHz 以下射频模组，其实是对 5G 智能手机终端的推出起到了极大的推动作用，就像那句成语，“万事俱备，只欠东风”：从调制解调器到射频的解决方案已经有了，移动 5G 网络和终端，特别是智能手机已经准备就绪，问世已经剩下最后的工作。

而 5G 智能手机大规模上市后，5G 时代的到来还会远吗？