5G毫米波讯号易损耗 手机设计难度高 将反映在售价上

三星S20系列符合Sub6和mmWave毫米波两种5G频段,目前已在台湾上市。(图/马景平摄)

市场上传言苹果今年秋季将发表的新款iPhone极可能是5G手机,且支援毫米波(millimeter Wave;mmWave)的频段。而日、韩两国亦将开台毫米波服务,皆为mmWave商用发展注入强心针。但新冠肺炎冲击供应链,在5G手机定价尚难亲民的情况下,毫米波手机普及时程恐再推延。

目前全球市场已上市或即将推出的5G手机包括vivo NEX 3、华为Mate 20X、三星Galaxy S10 5G、Note10 5G、Note10+ 5G、Galaxy A90 5G、Galaxy Fold 5G;以及甫上市的三星S20、S20+和S20 Ultra等。即将上市的机种则包括OPPO两款双模5G手机—Reno3 Pro和Reno3;还有华为Mate Xs、Sony Xperia 1 II等等。

不过在这群5G手机里,只有韩系两家业者Samsung和LG因应美国电信商Verizon需求,共推出5款毫米波mmWave机种,且皆采用高通(Qualcomm)方案,显示关键零组件并无太多选择。

DIGITIMES Research分析师黄雅芝指出,5款mmWave手机售价最低为1,000美元,成本增加的原因之一来自毫米波天线模组。毫米波因波长短且讯号易损耗,因此采用波束成型(beamforming)技术来增强讯号的方向性和强度,大幅增添设计难度。

再者,为减少讯号于天线和射频前端间传输的损耗,采用天线封装(Antenna in Package;AiP)技术,将天线及射频前端元件整合成单一模组,且若欲进一步缩小模组体积,则须采用扇出型晶圆级封装(Fan-Out Wafer Level Packaging;FOWLP),层层叠加的成本使手机业者为单一毫米波模组付出可达20美元。

而为避免因手部握姿或其他障碍物阻断毫米波模组收讯,一支毫米波手机须配备至少3个毫米波模组,致使成本增达60美元甚至更高,再加上周边零组件与线路等搭配,以及通路与手机商保留的利润空间,都垫高毫米波手机售价,因此短期而言,支援毫米波的5G手机恐难迈入平价化。

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