Theo một tài liệu nghiên cứu từ nhà phân tích IDTechEx, công nghệ ăng-ten trong gói (AiP) tiếp tục phát triển khi hướng tới tần số cao hơn, nhưng sự trưởng thành của chuỗi cung ứng và khả năng mở rộng sản xuất là hai lĩnh vực chính không nên bỏ qua.
Các AiP cho 5G và 6G 2024–2034: Công nghệ, xu hướng, thị trường nghiên cứu cảnh báo rằng cả hai yếu tố này thường đóng vai trò là nút thắt cổ chai cho việc áp dụng các công nghệ mới, do mối tương quan của chúng với giá thành sản phẩm cuối cùng.
Điều này có nghĩa là các lựa chọn thiết kế liên quan đến loại thành phần ăng-ten, công nghệ nền, vật liệu và khả năng tích hợp của các thiết bị thụ động là những yếu tố then chốt trong sự phát triển hơn nữa của mạng 5G và cơ sở hạ tầng 6G trong tương lai.
Cụ thể, báo cáo đề xuất việc tích hợp trực tiếp ăng-ten với các thành phần tần số vô tuyến vào các gói bán dẫn, được thiết kế riêng cho các ứng dụng mmWave và có khả năng mở rộng sang phổ tần phụ THz cho 6G, hứa hẹn sẽ chiếm diện tích nhỏ hơn nhiều và nâng cao hiệu suất. Họ nói thêm rằng thị trường AiP được liên kết trực tiếp với thị trường 5G mmWave và 6G trong tương lai, vì AiP dự kiến sẽ được sử dụng trong tất cả các trạm dựa trên 5G mmWave và các thiết bị điện tử hỗ trợ 5G như điện thoại thông minh.
Trong khi công nghệ 5G đang dần được thương mại hóa trên toàn thế giới, phân tích nhấn mạnh trọng tâm chính vẫn là triển khai băng tần trung bình (phụ 6 GHz). IDTechEx báo cáo rằng tính đến thời điểm hiện tại, chưa đến 10% dịch vụ 5G được thương mại hóa hoặc tiền thương mại hóa dựa trên dải tần mmWave. Điều này một phần là do những thách thức mà việc triển khai mmWave phải đối mặt, vì tín hiệu tần số cao hơn dễ bị suy giảm trong không khí và rất dễ bị cản trở theo các định luật vật lý.
Trong báo cáo của mình, IDTechEx nhấn mạnh rằng hiệu quả về chi phí là yêu cầu cơ bản trong công nghệ AiP. Nó cho biết việc đạt được khả năng chi trả bao gồm việc sử dụng các vật liệu và quy trình đóng gói hiệu quả về mặt chi phí, cùng với những nỗ lực thu nhỏ cần thiết để tích hợp liền mạch vào các thiết bị tiêu dùng như điện thoại thông minh. Nó cũng lưu ý rằng việc đáp ứng các điều kiện tiên quyết khác liên quan đến việc chế tạo các mảng ăng-ten băng thông rộng mmWave có mức tăng cao, đồng thời giải quyết các mối lo ngại về khả năng tương thích điện từ, tính toàn vẹn tín hiệu và tính toàn vẹn nguồn điện.
Việc tích hợp các yếu tố thụ động của yếu tố chất lượng vào gói được cho là sẽ đảm bảo hiệu suất tối ưu, đồng thời duy trì độ tin cậy thông qua khả năng tản nhiệt hiệu quả. Khả năng mở rộng hơn nữa cho phép thiết kế mô-đun thích ứng với nhu cầu ứng dụng đa dạng.
Nhà phân tích tin rằng mặc dù các công ty viễn thông có thể ưu tiên tạo ra các mạng tiết kiệm chi phí bằng cách tối đa hóa phạm vi phủ sóng với các trạm cơ sở tối thiểu, do khoảng cách truyền sóng mmWave ngắn hơn nên cần có số lượng trạm mmWave nhiều hơn khoảng 10 lần so với các trạm băng tần trung bình thấp 4G để phủ sóng tương tự. khu vực. Do đó, phạm vi phủ sóng 5G quốc gia chủ yếu dựa vào băng tần thấp/trung bình và dưới 6 GHz. IDTechEx dự đoán rằng các băng tần mmWave sẽ chủ yếu phục vụ các điểm truy cập sử dụng nhiều dữ liệu như sân vận động đông đúc, hỗ trợ các ứng dụng quan trọng như phát trực tuyến theo thời gian thực và tải lên video độ phân giải cao.
Nhìn vào điều kiện thị trường hiện tại, báo cáo cho thấy rằng việc xác định các ứng dụng hàng đầu trong đó công nghệ mmWave có thể thực sự tỏa sáng vẫn là thách thức lớn nhất đối với ngành hiện nay. Họ nói rằng mặc dù khái niệm tích hợp 5G mmWave với thực tế ảo và thực tế tăng cường (VR và AR) để chơi game và làm việc từ xa trong thời gian thực ban đầu đầy hứa hẹn, thị trường và hệ sinh thái cho các thiết bị VR và AR vẫn chưa đủ trưởng thành cho 5G mmWave để tận dụng.
IDTechEx hy vọng rằng để thúc đẩy sự tăng trưởng trong thị trường mmWave, việc khám phá các trường hợp sử dụng kinh doanh hấp dẫn và mang lại lợi ích về mặt tài chính sẽ rất quan trọng. Nó nhấn mạnh rằng những trường hợp này phải chứng minh những lợi thế của 5G mmWave có thể bù đắp cho khoản đầu tư đáng kể cần thiết để triển khai như thế nào. IDTechEx dự đoán có thể sẽ phải mất từ 3 đến 5 năm nữa trước khi chứng kiến sự gia tăng đáng kể những trường hợp như vậy.
Tuy nhiên, với sự đổi mới và khám phá liên tục, ngành dự đoán rằng thời điểm áp dụng rộng rãi và cơ hội mang lại lợi nhuận cao cho công nghệ mmWave chắc chắn sẽ đến. Nhìn về phía trước, 6G sẽ phải đối mặt với những thách thức lớn hơn so với 5G mmWave trong cả quá trình phát triển công nghệ và thâm nhập thị trường, do tần số thậm chí còn cao hơn.
Vượt qua những rào cản này sẽ đòi hỏi phải phát triển các dịch vụ công nghệ tiên tiến, bao gồm cả những tiến bộ trong công nghệ đóng gói ăng-ten để giảm thiểu các vấn đề truyền tín hiệu.
Ngoài ra, nhu cầu thiết yếu là phải xác định thị trường mạnh mẽ hơn cho các ứng dụng trong tương lai để thúc đẩy việc áp dụng công nghệ 6G. Điều này đòi hỏi không chỉ việc xác định các ứng dụng quan trọng mà còn thúc đẩy hệ sinh thái cần thiết để triển khai thành công các ứng dụng đó.