تستمر تقنية الهوائي داخل الحزمة (AiP) في التطور مع توجهها نحو التردد الأعلى، ولكن نضج سلسلة التوريد وقابلية التوسع في التصنيع هما مجالان رئيسيان لا ينبغي إغفالهما، وفقًا لورقة بحثية من المحلل IDTechEx.
ال AiP لـ 5G و6G 2024-2034: التقنيات والاتجاهات والأسواق وتحذر الدراسة من أن كلا العاملين كثيرا ما يشكلان عائقا أمام اعتماد التكنولوجيات الجديدة، نظرا لارتباطهما بتكلفة المنتج النهائي.
وهذا يعني أن خيارات التصميم فيما يتعلق بأنواع عناصر الهوائي وتكنولوجيا الركيزة والمواد وتكامل الأجهزة السلبية تعتبر أمرًا محوريًا في مزيد من التطور لشبكات 5G والمستقبل البنية التحتية 6G.
وعلى وجه التحديد، يقترح التقرير دمج الهوائيات مع مكونات الترددات الراديوية مباشرة في حزم أشباه الموصلات، المصممة خصيصًا لذلك تطبيقات الموجات المليمترية ويحتمل أن تمتد إلى طيف دون T هرتز لـ 6G، يعد بآثار أقدام أصغر بكثير وأداء محسن. وأضافت أن سوق AiP يرتبط ارتباطًا مباشرًا بـ 5G mmWave وأسواق 6G المستقبلية، حيث من المتوقع أن يتم استخدام AiP في جميع المحطات القائمة على 5G mmWave والإلكترونيات التي تدعم 5G مثل الهواتف الذكية.
في حين يتم تسويق تقنية 5G بشكل تدريجي في جميع أنحاء العالم، يؤكد التحليل على أن التركيز الأساسي لا يزال قائمًا النطاق المتوسط (sub-6 جيجا هرتز) عمليات النشر. تفيد تقارير IDTechEx أن أقل من 10% من خدمات 5G التجارية أو التي تم تسويقها مسبقًا حتى الآن تعتمد على نطاق تردد mmWave. ويرجع ذلك جزئيًا إلى التحديات التي يواجهها نشر الموجات المليمترية، حيث أن إشارات التردد الأعلى عرضة للتوهين في الهواء وتكون معرضة بشدة للعوائق وفقًا لقوانين الفيزياء.
وشددت IDTechEx في تقريرها على أن فعالية التكلفة هي مطلب أساسي في تكنولوجيا AiP. وقالت إن تحقيق القدرة على تحمل التكاليف ينطوي على استخدام مواد وعمليات التعبئة والتغليف فعالة من حيث التكلفة، إلى جانب جهود التصغير الأساسية للتكامل السلس مع الأجهزة الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية. كما أشارت إلى أن تلبية المتطلبات الأساسية الأخرى تتضمن تصنيع مصفوفات هوائيات ذات نطاق عريض mmWave عالية الكسب مع معالجة التوافق الكهرومغناطيسي، وسلامة الإشارة، والمخاوف المتعلقة بسلامة الطاقة في نفس الوقت.
ويقال إن دمج عوامل الجودة السلبية في الحزمة يضمن الأداء الأمثل، مع الحفاظ على الموثوقية من خلال التبديد الحراري الفعال. تتيح قابلية التوسع أيضًا إمكانية تكييف تصميم الوحدة مع احتياجات التطبيقات المتنوعة.
يعتقد المحلل أنه في حين أن شركات الاتصالات يمكنها إعطاء الأولوية لإنشاء شبكات فعالة من حيث التكلفة من خلال زيادة التغطية مع الحد الأدنى من المحطات الأساسية، نظرًا لمسافات الانتشار الأقصر لـ mmWave، فإن هناك حاجة إلى محطات mmWave أكثر بـ 10 أضعاف تقريبًا مقارنة بمحطات النطاق المنخفض المتوسط 4G لتغطية نفس النطاق. منطقة. ونتيجة لذلك، تعتمد تغطية 5G الوطنية في الغالب على النطاقات المنخفضة/المتوسطة والنطاقات الفرعية 6 جيجا هرتز. تتوقع IDTechEx أن نطاقات mmWave ستخدم بشكل أساسي النقاط الساخنة كثيفة البيانات مثل الملاعب المزدحمة، وتدعم التطبيقات المهمة مثل البث في الوقت الفعلي وتحميل مقاطع الفيديو عالية الوضوح.
وبالنظر إلى ظروف السوق الحالية، يشير التقرير إلى أن تحديد التطبيقات القاتلة التي يمكن لتقنية mmWave أن تتألق فيها حقًا يظل التحدي الأكبر الذي يواجه الصناعة في الوقت الحاضر. وقال أنه في حين أن مفهوم دمج 5G mmWave مع الواقع الافتراضي والواقع المعزز (VR و AR) للألعاب والعمل عن بعد في الوقت الفعلي كانت واعدة في البداية، لكن السوق والنظام البيئي لأجهزة الواقع الافتراضي والواقع المعزز لم ينضج بعد بما يكفي للاستفادة من 5G mmWave.
تتوقع IDTechEx أنه لتعزيز النمو في سوق mmWave، سيكون اكتشاف حالات الاستخدام التجاري المقنعة والمجزية ماليًا أمرًا بالغ الأهمية. وشددت على أن هذه الحالات يجب أن توضح كيف يمكن لمزايا 5G mmWave أن تبرر الاستثمار الكبير المطلوب للنشر. وتتوقع IDTechEx أن الأمر قد يستغرق من ثلاث إلى خمس سنوات أخرى قبل أن نشهد ارتفاعًا كبيرًا في مثل هذه الحالات.
ومع ذلك، مع الابتكار والاستكشاف المستمر، تتوقع الصناعة أن تأتي حتماً اللحظة المناسبة للتبني على نطاق واسع والفرص المربحة للغاية لتقنية mmWave. وبالنظر إلى المستقبل، ستواجه تقنية 6G تحديات أكبر مقارنة بموجة 5G mmWave في كل من تطوير التكنولوجيا واختراق السوق، نظرًا لتردداتها الأعلى.
إن التغلب على هذه العقبات سوف يستلزم تطوير خدمات تكنولوجية مبتكرة، بما في ذلك التقدم في تقنيات التعبئة والتغليف للهوائيات لتقليل مشاكل نقل الإشارة.
بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة ماسة لتحديد السوق بشكل أقوى للتطبيقات المستقبلية لدفع اعتماد تقنيات الجيل السادس. ولا يتطلب هذا تحديد التطبيقات القاتلة فحسب، بل يتطلب أيضًا تعزيز النظام البيئي اللازم لتنفيذها بنجاح.
