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  •  05/18/2022

【5G后盾 全球发力】USI射频电路设计/验证:速解板端开发痛点


在4G进入到5G后,更大的带宽、新的频段让测试环境变化巨大,让5G终端设备在生产及测试比以往都更加复杂。据研究单位推估,未来几年市场就会有数十亿台的5G终端设备现世,而品牌商必须在成本限制之下,交付高质量的产品。如何将产品成本控制在有限的范围,需要从研发设计时就必须要考虑,另外缩短项目开发时间提前将产品推向市场,也将成为企业之间竞争的关键环节。

延续前一篇「你不可不知的5G产品开发两大挑战」,本篇将再深入探讨5G射频开发的第二站「板端设计及验证」,以及如何透过模拟验证,成功跨越开发过程中的重重关卡。


 


延伸阅读:你不可不知的 5G 产品开发两大挑战!一站式 5G 射频测试链助攻


5G产品开发第二步:板端设计的模拟及验证

经过前一篇的说明,可知5G产品开发时程冗长,需经过设计、模拟、验证反复处理。USI环旭电子团队除了掌握关键主流验证软件,透过丰富模拟及设计经验,在开发前期就透过模拟出最接近实作的数据。当天线模拟、RF模拟超过80%符合客户规格时,才会做出实板(PCB),进行实体化验证。

 


多数电子制造服务厂,在此阶段时常因为前期模拟不够完善,导致实板和客户规格出现落差,就需要一再优化或重新设计。环旭电子在这方面能以较少的时间处理优化,因为在起始的设计时间就做了充分的分析工作,不需要一试再试、摸索调整。开发团队可以在设计模拟阶段如此精准……
 

原因在于工业级产品的设计及生产经验,验证测试更是远比一般产品更为严谨,
所以团队累积大量的专业知识、实作基础及制程经验。


加速Time-to-Market关键:天线、射频、机构的三方整合

5G产品要进到整机系统测试,需经过设计、模拟、验证等挑战,其中包含射频、天线及机构的设计。首先会与客户确认产品规格、RF设计架构及产品相关法规,进而订定适当的设计方案,再开始着手进行线路图设计,透过模拟计算来确认符合客户指定规格且达到法规标准。

天线、射频及机构系统等各个设计及验证阶段,往往都耗时2个月以上的时间,彼此之间也会影响,三者间的沟通若有一丝疏忽,可能会导致开发出的产品不符合规格而需要再重新设计。

 

透过整合三方的专业能力及设备、协助客户进行开发,
大幅降低客户多方整合时,产生的冗长沟通时间及落差风险。


过去曾有客户尝试自行开发,但由于缺乏5G开发经验及模拟设备,当项目执行到中后期,准备进入量产前,才发现产品在整机组装之后,产品本身的散热及机构设计无法通过法规标准,耗费长久心力及预算却又回到了原点。多方求助后找到了环旭电子,顺利解决设计上的散热问题并通过法规认证。环旭电子孰知每一产品的考虑点都不尽相同,这些来自长期接触各种产品,从中累积设计、制程等Know-how及经验,今日才能为客户提供更好的设计和制程建议。


微小化能力助攻:有限空间中,极大化产品效能

伴随科技发展,科技产品功能日增、所需要的零组件更是倍增,为使产品能做到轻薄短小,产品设计开始往微小化发展。此时板端设计的空间运用,更是影响整体设计的关键,这时就需要微小化技术来支持。譬如,如何不影响整体效能下来减少射频组件的空间,将释放出的空间来布局天线?

在空间限制之下,产品容易出现射频阻抗不匹配,
或者太紧密时造成彼此互相干扰。然而运用系统级封装技术,
有机会腾出 
30 - 40% 的空间容许其他设计运用。




除了设计及验证能力,透过微小化设计及系统级封装 (SiP)的制程能力,未来天线尺寸能再进一步缩小,提升其他组件效率及设计自由度。就技术层面而言,更小的模块意味着讯号路径更短、有效减少杂散电容和电感效应,从而提高讯号的完整性,进而提升传输速度。环旭电子以系统整合的角度出发,提供一站式的5G设计及测试链,不仅能简化产品设计,还能大幅节省开发时间和成本。

延伸阅读:如何用微小化技术来进行产品开发?



整合5G测试链:完整验证设备及测试环境

综观整体产业,多数项目会在获得客户需求后启动,进而订定适当设计规格,着手布局及设计,该阶段以往容易因为天线、射频及机构三者之间的关联影响,需耗时数个月以上时间去沟通、调整,即便如此,开发出的样品仍然有可能因为不符合规格而需再重复除错的风险,这些重复除错的开发过程及人力工时,即是品牌商的主要成本来源,也可谓是从4G迈入5G最大的「开发障碍」。

USI环旭电子透过将天线、射频、机构三方整合成完整5G测试链,来大幅降低客户多方整合,所产生的冗长沟通时间及产出落差风险,透过提供精准板端设计之模拟及严谨高效的验证服务,省去传统反复优化、重新设计再验证方式,大幅节省反复优化调校时间,降低产品研发的开发成本及时间压力,便是环旭电子最具价值的能力所在。

为了满足未来数十亿台5G设备的市场,倘若品牌商能寻得射频领域领先的伙伴,协助突破开发障碍,交付高质量的产品,才能真正突破瓶颈,抢得先机、突显5G市场竞争力。


 

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