Revolutionierung der mmWave-Kommunikation: Wie das Design intelligenter Antennenarrays die Konnektivität im Jahr 2025 und darüber hinaus gestalten wird. Entdecken Sie die Innovationen, das Marktwachstum und die strategischen Veränderungen, die die nächste Ära der drahtlosen Netzwerke antreiben.

• Zusammenfassung: Marktausblick 2025–2030
• Technologieüberblick: Intelligente Antennenarrays im mmWave
• Wichtige Akteure der Branche und strategische Initiativen
• Marktgröße, Segmentierung und 5-Jahres-Wachstumsprognose (2025–2030)
• Neuartige Anwendungen: 5G, 6G, IoT und darüber hinaus
• Design-Innovationen: Beamforming, MIMO und KI-Integration
• Fertigungsherausforderungen und Dynamik der Lieferkette
• Regulatorische Rahmenbedingungen und Frequenzzuweisung
• Wettbewerbsanalyse: Patente, Partnerschaften und F&E-Trends
• Zukünftige Aussichten: Disruptive Trends und Investitionsmöglichkeiten
• Quellen & Referenzen

Zusammenfassung: Marktausblick 2025–2030

Der Markt für das Design intelligenter Antennenarrays in der Millimeterwellenkommunikation (mmWave) steht zwischen 2025 und 2030 vor einem signifikanten Wachstum, angetrieben durch die schnelle Expansion von 5G und die bevorstehende Einführung von 6G-Netzen. Die einzigartigen Ausbreitungsmerkmale von mmWave-Frequenzen – von 24 GHz bis 100 GHz – erfordern fortschrittliche Antennenlösungen, um Herausforderungen wie hohe Verlustleistungen, eingeschränkte Durchdringung und Anfälligkeit für Blockaden zu überwinden. Intelligente Antennenarrays, die Beamforming und massive MIMO (Multiple Input Multiple Output) Technologien nutzen, sind zentral zur Lösung dieser Probleme und zur Ermöglichung von hochkapazitiven, latenzarmen drahtlosen Verbindungen.

Wichtige Akteure der Branche beschleunigen die Innovation in diesem Bereich. Ericsson und Nokia haben beide laufende Investitionen in die Forschung und Entwicklung intelligenter Antennen im mmWave-Bereich angekündigt, wobei der Fokus auf kompakten, energieeffizienten Phased-Array-Modulen für Basisstationen und Endgeräte liegt. Qualcomm führt weiterhin bei der Integration intelligenter Antennenarrays in mobile Chipsets, wobei seine Snapdragon-Plattformen fortschrittliches Beammanagement und dynamische Frequenznutzung für mmWave-5G-Geräte unterstützen. Auch Samsung Electronics entwickelt aktiv mmWave-Antennenlösungen, die sowohl Infrastruktur- als auch Endgeräte ansprechen, und hat Multi-Gigabit-Durchsatz in realen Einsätzen demonstriert.

Auf der Komponentenebene liefern Analog Devices und Infineon Technologies Hochfrequenz-RFICs und Beamforming-ICs, die skalierbare, energieeffiziente intelligente Antennenarrays ermöglichen. NXP Semiconductors treibt Technologien auf Basis von Silizium-Germanium (SiGe) und Gallium-Nitrid (GaN) voran, um die Effizienz und Integrationsdichte von Arrays weiter zu verbessern. Diese Entwicklungen sind entscheidend, da Netzbetreiber die Urbanisierung der Bereitstellungen verdichten und die mmWave-Abdeckung auf neue Anwendungsfälle ausweiten möchten, darunter feste drahtlose Zugänge, industrielle Automatisierung und vernetzte Fahrzeuge.

Mit Blick auf 2030 wird der Marktausblick von der Konvergenz von 5G-Advanced und frühen 6G-Forschungen geprägt werden, wobei Organisationen wie 3GPP und ITU neue Standards für ultraZuverlässige, hochkapazitive drahtlose Verbindungen festlegen. Die Verbreitung intelligenter Antennenarrays wird voraussichtlich beschleunigt, da sowohl in der Infrastruktur als auch in Endgeräten eine verstärkte Verbreitung zu erwarten ist. In den nächsten Jahren ist mit einer weiteren Miniaturisierung, verbesserter Energieeffizienz und der Integration von KI-gesteuertem Beammanagement zu rechnen, was intelligente Antennenarrays als Grundlagentechnologie für die Zukunft der mmWave-Kommunikation positioniert.

Technologieüberblick: Intelligente Antennenarrays im mmWave

Das Design intelligenter Antennenarrays ist ein Grundpfeiler der Millimeterwellenkommunikation (mmWave), das die hohen Datenraten und die niedrige Latenz ermöglicht, die für zukünftige drahtlose Netzwerke erforderlich sind. Ab 2025 treiben die schnelle Einführung von 5G und die frühen Forschungen zu 6G signifikante Fortschritte in der Architektur und Umsetzung intelligenter Antennenarrays voran, insbesondere in den Frequenzbändern von 24 bis 100 GHz. Diese Arrays nutzen Beamforming- und Beam-Steering-Techniken, um die hohen Verlustleistungen und die Anfälligkeit für Blockaden zu überwinden, die für mmWave-Frequenzen charakteristisch sind.

Ein typisches intelligentes Antennenarray für mmWave besteht aus mehreren strahlenden Elementen – oft in Form von Phased Arrays – die mit ausgeklügelten Signalverarbeitungsalgorithmen integriert sind. Die häufigsten Konfigurationen sind Planararrays, die skaliert werden können, um massive MIMO-Systeme zu unterstützen. Im Jahr 2025 bringen führende Halbleiter- und drahtlose Infrastrukturunternehmen wie Qualcomm, Ericsson und Nokia mmWave-Antennenmodule auf den Markt, die Hunderte von Elementen in kompakte Formate integrieren, die sowohl für Basisstationen als auch für Endgeräte geeignet sind.

Jüngste Entwicklungen konzentrieren sich auf hybride Beamforming-Architekturen, die analoge und digitale Verarbeitung kombinieren, um Leistung und Energieverbrauch auszubalancieren. Dieser Ansatz ist entscheidend für mobile Geräte, bei denen Energieeffizienz von größter Bedeutung ist. Unternehmen wie Samsung Electronics und Intel entwickeln aktiv Chipsets und Referenzdesigns, die hybrides Beamforming für mmWave 5G und darüber hinaus integrieren. Diese Lösungen ermöglichen eine dynamische Anpassung an sich ändernde Kanalbedingungen, Benutzerbewegungen und Störungen, die für eine zuverlässige mmWave-Konnektivität unerlässlich sind.

Material- und Fertigungsinnovationen prägen ebenfalls die Landschaft. Die Einführung fortschrittlicher Verpackungstechniken, wie Antenne-in-Paket (AiP) und System-in-Paket (SiP), ermöglicht eine engere Integration von RF-Frontends und Antennenelementen. TSMC und AMD gehören zu den Halbleiterherstellern, die diese Technologien untersuchen, um die hochfrequente Betriebsweise und Miniaturisierung zu unterstützen, die für Verbraucher- und Infrastruktur-Anwendungen erforderlich ist.

Ausblickend werden die nächsten Jahre eine weitere Verfeinerung von Designs intelligenter Antennenarrays sehen, mit einem Fokus auf die Erhöhung der Elementdichte, Verbesserung des thermischen Managements und Kostenreduzierung. Die Evolution in Richtung 6G wird erwartet, um die Frequenzen noch höher zu treiben, was neue Materialien und Topologien erfordert. Die Branchenzusammenarbeit, wie sie im 3GPP-Standardisierungsgremium zu sehen ist, wird weiterhin die Interoperabilität und Innovation in der Technologie intelligenter Antennenarrays für mmWave-Kommunikation vorantreiben.

Wichtige Akteure der Branche und strategische Initiativen

Die Landschaft des Designs intelligenter Antennenarrays für Millimeterwellenkommunikation (mmWave) im Jahr 2025 wird von einer Gruppe führender Halbleiterhersteller, Netzwerkgeräteanbieter und Technologieinnovatoren geprägt. Diese Unternehmen treiben Fortschritte in den Phased Array-Architekturen, Beamforming-Algorithmen und Integrationstechniken voran, um die strengen Anforderungen von 5G und den aufkommenden 6G-Netzwerken zu erfüllen.

Zu den prominentesten Akteuren gehört Qualcomm Incorporated, das mit seinen Snapdragon X-Serie Modems und RF-Front-End-Lösungen, die fortschrittliche mmWave-Antennenmodule für Smartphones und feste drahtlose Zugänge integrieren, führend bleibt. Die Referenzdesigns von Qualcomm sind weit verbreitet und von Geräteherstellern angenommen worden, und das Unternehmen arbeitet aktiv mit Betreibern und Infrastruktur-Anbietern zusammen, um die Leistung intelligenter Antennen für dichte städtische Bereitstellungen zu optimieren.

Ein weiterer wichtiger Beitragender ist die Intel Corporation, die in skalierbare mmWave-Antennenarrays für sowohl Client-Geräte als auch Netzwerk-Infrastruktur investiert. Der Fokus von Intel liegt auf hybridem Beamforming und KI-gesteuerten Kalibrierungstechniken, mit dem Ziel, die Verbindungszuverlässigkeit und spektrale Effizienz in dynamischen Umgebungen zu verbessern. Die Partnerschaften des Unternehmens mit Telekommunikationsbetreibern und Cloud-Service-Anbietern werden voraussichtlich die Kommerzialisierung intelligenter Antennenlösungen in den nächsten Jahren beschleunigen.

Auf der Infrastrukturseite sind Ericsson und Nokia Corporation führend bei der Integration großflächiger aktiver Antennensysteme in ihren 5G- und Pre-6G-Basisstationen. Beide Unternehmen haben strategische Initiativen angekündigt, um ihr mmWave-Portfolio zu erweitern, einschließlich der Entwicklung kompakter, energieeffizienter Antennenarrays mit digitalen Beamforming-Funktionen. Diese Bemühungen werden durch die Zusammenarbeit mit Chipset-Anbietern und Forschungseinrichtungen unterstützt, um Herausforderungen wie thermisches Management und Kalibrierung der Arrays anzugehen.

Im Halbleiterbereich liefern Analog Devices, Inc. und Infineon Technologies AG hochleistungsfähige RFICs und Front-End-Module, die maßgeschneidert für mmWave-Phased Arrays sind. Ihre jüngsten Produkteinführungen betonen Integration, geringen Stromverbrauch und Unterstützung für massive MIMO-Konfigurationen, die entscheidend sind, um intelligente Antennenbereitstellungen in den Verbraucher- und Unternehmensmärkten zu skalieren.

Ausblickend wird von Branchenaussicht und Normierungsorganisationen wie dem 3rd Generation Partnership Project (3GPP) erwartet, dass sie eine entscheidende Rolle bei der Harmonisierung der Spezifikationen für intelligente Antennen für 6G und darüber hinaus spielen werden. In den nächsten Jahren wird voraussichtlich eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Geräteherstellern, Infrastruktur-Anbietern und Komponentenzulieferern stattfinden, um Interoperabilität, Kosten und Herstellbarkeit zu adressieren und sicherzustellen, dass intelligente Antennenarrays im Zentrum der Evolution der mmWave-Kommunikation bleiben.

Marktgröße, Segmentierung und 5-Jahres-Wachstumsprognose (2025–2030)

Der Markt für das Design intelligenter Antennenarrays in der Millimeterwellenkommunikation (mmWave) steht von 2025 bis 2030 vor einer robusten Expansion, die durch die beschleunigte Bereitstellung von 5G und die bevorstehende Entwicklung in Richtung 6G-Netze vorangetrieben wird. Das mmWave-Spektrum, das typischerweise Frequenzen zwischen 24 GHz und 100 GHz definiert, ermöglicht ultra-hohe Datenraten und niedrige Latenz, bringt jedoch auch einzigartige Herausforderungen wie hohe Verlustleistungen und Anfälligkeit für Blockaden mit sich. Intelligente Antennenarrays, die Technologien wie Beamforming, massives MIMO (Multiple Input Multiple Output) und adaptive Algorithmen umfassen, sind zentral zur Überwindung dieser Herausforderungen und zur Ausschöpfung des vollen Potenzials der mmWave-Kommunikation.

Die Marktsegmentierung basiert hauptsächlich auf Anwendung (Telekommunikationsinfrastruktur, Verbrauchergeräte, autonomes Fahren, industrielle IoT), Array-Typ (Phased Arrays, geschaltete Arrays, digitales/hybrid Beamforming) und Endnutzer (Netzbetreiber, Gerätehersteller, Automobil-OEMs, industrielle Automatisierung). Der Telekommunikationssektor, angeführt von den Bereitstellungen von 5G-Basisstationen und festem drahtlosem Zugang, wird voraussichtlich das dominierende Segment bleiben, mit erheblichen Beiträgen aus dem Automobilbereich (fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme und autonome Fahrzeuge) und der industriellen Automatisierung (Fabrikvernetzung, Robotik).

Wichtige Akteure der Branche investieren erheblich in F&E und die Kommerzialisierung intelligenter Antennenarrays. Qualcomm hat fortschrittliche mmWave-Antennenmodule für Smartphones und Infrastruktur eingeführt, die kompakte Phased Arrays und proprietäre Beammanagement-Algorithmen integrieren. Ericsson und Nokia setzen mmWave-fähige 5G-Basisstationen mit adaptiven Antennenarrays ein, während Samsung Electronics sowohl Netzwerk- als auch geräteseitige mmWave-Lösungen vorantreibt. Intel und Analog Devices entwickeln Chipsets und RF-Front-Ends, die auf skalierbare, energieeffiziente intelligente Arrays zugeschnitten sind. Im Automobilsektor integrieren Infineon Technologies und NXP Semiconductors mmWave-Intelligente Antennenarrays in Radar- und V2X (Fahrzeug-zu-Alles)-Module.

Von 2025 bis 2030 wird der Markt für intelligente Antennenarrays für mmWave-Kommunikation voraussichtlich eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) im hohen teen Bereich erfahren, was sowohl die schnelle Expansion von mmWave-5G-Bereitstellungen als auch die frühzeitige Anwendung von 6G-Forschungsplattformen widerspiegelt. Die Region Asien-Pazifik, angeführt von China, Südkorea und Japan, wird voraussichtlich den größten Anteil ausmachen, angetrieben durch aggressive Netzwerkbereitstellungen und starke staatliche Unterstützung. Nordamerika und Europa werden ebenfalls ein erhebliches Wachstum verzeichnen, insbesondere in städtischen und Unternehmensanwendungen.

Ein Ausblick zeigt, dass der Markt durch laufende Fortschritte in der Halbleiterintegration, KI-gesteuertem Beammanagement und der Konvergenz von Kommunikation und Sensorik geprägt wird. Mit der Verbesserung der Miniaturisierung von Geräten und der Energieeffizienz werden intelligente Antennenarrays in den Bereichen Verbraucher, Industrie und Automobil immer verbreiteter, was ihre Rolle als Grundlagentechnologie für die nächste Generation drahtloser Konnektivität festigt.

Neuartige Anwendungen: 5G, 6G, IoT und darüber hinaus

Die rasante Entwicklung der drahtlosen Kommunikation treibt die Einführung intelligenter Antennenarray-Designs voran, insbesondere für Millimeterwellenfrequenzen (mmWave), um den Anforderungen neuer Anwendungen wie 5G, den frühen Phasen von 6G und dem Internet der Dinge (IoT) gerecht zu werden. Im Jahr 2025 erreicht der Ausbau der 5G-Netze in vielen Regionen die Reife, wobei mmWave-Bänder (24 GHz und höher) für ultra-hohe Datenraten und latenzarme Konnektivität genutzt werden. Intelligente Antennenarrays – ausgestattet mit Beamforming- und massiven MIMO (Multiple Input Multiple Output)-Funktionen – sind zentral zur Überwindung der Ausbreitungshürden von mmWave-Signalen, wie hohen Verlustleistungen und Anfälligkeit für Blockaden.

Führende Hersteller von Telekommunikationsausrüstung, darunter Ericsson, Nokia und Samsung Electronics, entwickeln aktiv und vermarkten fortschrittliche Antennenarrays für die 5G-mmWave-Infrastruktur. Diese Unternehmen integrieren großflächige Phased Arrays und digitales Beamforming in ihren Basisstationen und Endgeräten, was eine dynamische Anpassung an Benutzerbewegungen und Umweltveränderungen ermöglicht. So hat Ericsson kompakte mmWave-Radioneinheiten mit integrierten intelligenten Antennenarrays demonstriert, die sowohl städtische Makro- als auch dichte Small-Cell-Bereitstellungen unterstützen.

Der Übergang zu 6G, der in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts erwartet wird, beeinflusst bereits die Antennenforschung und -prototypisierung. Es wird erwartet, dass 6G noch höhere Frequenzbänder (potenziell bis zu 300 GHz) ausnutzt, was eine weitere Miniaturisierung und Integration der Antennenarrays erfordert. Unternehmen wie Nokia und Samsung Electronics investieren in Forschungskooperationen und Testbedis, um neue Materialien, rekonfigurierbare intelligente Oberflächen und KI-gesteuertes Beammanagement für die nächste Generation intelligenter Arrays zu erforschen.

Im IoT-Bereich erfordert die Verbreitung vernetzter Geräte – von industriellen Sensoren bis zu autonomen Fahrzeugen – skalierbare und energieeffiziente mmWave-Antennenlösungen. Halbleiterführer wie Qualcomm und Intel bringen Chipsets mit integrierten intelligenten Antennenarrays auf den Markt, die sowohl auf Verbraucher- als auch industrielle IoT-Anwendungen abzielen. Diese Lösungen sind darauf ausgelegt, hohe Gerätdichten und zuverlässige Konnektivität in komplexen Umgebungen zu unterstützen und dabei adaptive Beamsteuerung und räumliche Multiplexing zu nutzen.

In den nächsten Jahren werden weiterhin Innovationen im Design intelligenter Antennenarrays erwartet, mit einem Fokus auf die Reduzierung des Stromverbrauchs, die Verbesserung der Integration und die Ermöglichung neuer Anwendungsfälle wie erweiterte Realität (XR), Fahrzeug-zu-Alles (V2X)-Kommunikation und drahtlose Rückverbindungen. Branchenallianzen und Normierungsorganisationen, einschließlich des 3rd Generation Partnership Project (3GPP), gestalten aktiv die technischen Anforderungen und Interoperabilitätsstandards für diese fortschrittlichen Antennensysteme, um eine robuste Grundlage für die drahtlosen Netzwerke der Zukunft zu gewährleisten.

Design-Innovationen: Beamforming, MIMO und KI-Integration

Die Evolution des Designs intelligenter Antennenarrays für die Millimeterwellenkommunikation (mmWave) beschleunigt sich im Jahr 2025, angetrieben durch die Notwendigkeit höherer Datenraten, niedrigerer Latenz und effizienteren Spektrumsnutzung in 5G und aufkommenden 6G-Netzen. Zentral zu diesen Fortschritten sind Innovationen im Beamforming, massiven Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO)-Architekturen und der Integration von künstlicher Intelligenz (KI) zur adaptiven Steuerung und Optimierung.

Beamforming bleibt eine Grundlagentechnologie, die hochgerichtete Übertragung und Empfang ermöglicht, um die signifikanten Verlustleistungen und Signalabschwächungen, die für mmWave-Frequenzen charakteristisch sind, zu überwinden. Im Jahr 2025 setzen führende Halbleiter- und Netzwerkgerätehersteller wie Qualcomm und Ericsson fortschrittliche hybride und digitale Beamforming-Lösungen ein. Diese Systeme nutzen großflächige Phased Arrays – oft mit 64, 128 oder mehr Antennenelementen – um dynamisch Strahlen zu lenken, Mehrbenutzerszenarien zu unterstützen und Störungen zu mildern. Nokia hat ebenfalls voll integrierte mmWave-Radioeinheiten mit kompakten, hocheffizienten Antennenarrays demonstriert, die sowohl für städtische Makro- als auch kleine Zellenbauten geeignet sind.

Massives MIMO, das den Einsatz von Dutzenden oder sogar Hunderten von Antennenelementen umfasst, wird nun für mmWave-Bänder angepasst. Dieser Ansatz ermöglicht räumliches Multiplexing, was erlaubt, mehrere Datenströme gleichzeitig zu übertragen und somit die Netzwerk Kapazität dramatisch zu erhöhen. Unternehmen wie Samsung Electronics und Huawei entwickeln aktiv mmWave massive MIMO-Basisstationen, bei denen Feldversuche signifikante Verbesserungen bei Durchsatz und Abdeckung, selbst in dichten städtischen Umgebungen, zeigen.

Die Integration von KI entwickelt sich zu einer transformativen Kraft im Design intelligenter Antennenarrays. Durch die Einbettung von maschinellen Lernalgorithmen am Rand und innerhalb der Netzwerk-Infrastruktur ermöglichen Anbieter die Echtzeitanpassung an sich ändernde Kanalbedingungen, Benutzerbewegungen und Störungsmuster. Intel und NXP Semiconductors investieren in KI-gesteuertes Management von Funkressourcen und selbstoptimierende Netzwerke, die die Strahlenmuster, Leistungsniveaus und Antennenkonfigurationen autonom anpassen können, um eine optimale Leistung zu erzielen. Dies ist besonders wichtig für mmWave, wo Umweltfaktoren wie Blockaden und Reflexionen die Linkqualität schnell beeinträchtigen können.

Im Ausblick werden die nächsten Jahre eine weitere Miniaturisierung und Integration intelligenter Antennenarrays zeigen, mit einem Fokus auf Energieeffizienz und Kostensenkung. Die Verwendung von fortschrittlichen Materialien wie verlustarmen Substraten und hocheffizienten Leistungsverstärkern wird voraussichtlich die Praktikabilität von mmWave-Einsätzen verbessern. Branchenkooperationen, wie die von der 3rd Generation Partnership Project (3GPP) und der International Telecommunication Union (ITU) geführten, werden weiterhin Standards und Interoperabilität prägen, um sicherzustellen, dass Innovationen im Bereich intelligenter Antennen in echte Leistungsgewinne im Netzwerk übertragen werden.

Fertigungsherausforderungen und Dynamik der Lieferkette

Die Fertigung intelligenter Antennenarrays für die Millimeterwellenkommunikation (mmWave) im Jahr 2025 wird durch ein komplexes Zusammenspiel von technischen, logistischen und geopolitischen Faktoren geprägt. Mit der steigenden Nachfrage nach 5G und aufkommenden 6G-Netzen treibt die Notwendigkeit nach leistungsfähigen, skalierbaren und kosteneffizienten Antennenarrays Innovationen voran und verändert die Lieferketten.

Eine wesentliche Herausforderung liegt in der Präzision, die für die mmWave-Antennenfertigung erforderlich ist. Bei Frequenzen über 24 GHz können selbst geringfügige Fertigungstoleranzen die Leistung erheblich beeinträchtigen. Führende Halbleiter- und RF-Komponentenhersteller wie Qualcomm, NXP Semiconductors und Infineon Technologies investieren in fortschrittliche Verpackungs- und Integrationstechniken, einschließlich System-in-Paket (SiP) und Antenne-in-Paket (AiP) Lösungen. Diese Ansätze ermöglichen die Integration mehrerer Antennenelemente und RF-Front-End-Module in kompakten Formfaktoren, erfordern jedoch hochautomatisierte, ertragreiche Fertigungsprozesse.

Die Materialauswahl ist ein weiterer kritischer Faktor. Die Verwendung verlustreicher Substrate wie flüssigkristallinem Polymer (LCP) und fortschrittlichen Keramiken wird immer verbreiteter, da diese Materialien den hochfrequenten Betrieb und die Miniaturisierung unterstützen, die für mmWave-Arrays erforderlich sind. Unternehmen wie Murata Manufacturing und die TDK Corporation sind namhafte Anbieter dieser fortschrittlichen Materialien und erweitern ihre Produktionskapazitäten, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden.

Die Dynamik der Lieferkette im Jahr 2025 wird sowohl von globalen als auch regionalen Faktoren beeinflusst. Der anhaltende Drang nach Resilienz in der Lieferkette – angestoßen durch kürzliche Störungen – hat zu einer verstärkten Lokalisierung der Fertigung geführt, insbesondere in Nordamerika, Europa und Ostasien. Major Foundries wie TSMC und Samsung Electronics erweitern ihre Fertigungslinien für fortschrittliche Verpackungen und RF-Front-End, während sie auch strategische Partnerschaften mit Antennenmodulintegratoren bilden.

Geopolitische Spannungen und Exportkontrollen beeinflussen weiterhin die Beschaffung kritischer Komponenten, insbesondere für auf Gallium basierende Halbleiter und hochfrequente Substrate. Dies hat Unternehmen dazu veranlasst, ihre Lieferantenbasis zu diversifizieren und in alternative Materialien und Prozesse zu investieren. Beispielsweise entwickeln Skyworks Solutions und Qorvo aktiv neue RF-Front-End-Lösungen, die die Abhängigkeit von eingeschränkten Materialien verringern.

Blickend voraus werden die nächsten Jahre eine weitere Automatisierung und Digitalisierung der Herstellung von Antennenarrays bringen, mit einer verstärkten Annahme von KI-gesteuerter Prozesskontrolle und Qualitätssicherung. Es wird auch erwartet, dass die Branche eine vertikale Integration erleben wird, da Unternehmen bestrebt sind, mehr der Wertschöpfungskette von Materialien bis zur Endmontage zu kontrollieren und sowohl Leistung als auch Versorgungssicherheit für die nächste Generation der mmWave-Kommunikation zu gewährleisten.

Regulatorische Rahmenbedingungen und Frequenzzuweisung

Die regulatorische Landschaft für Millimeterwellenkommunikation (mmWave) entwickelt sich rasant, während die globale Nachfrage nach hochkapazitiven drahtlosen Netzwerken intensiver wird. Das Design intelligenter Antennenarrays wird direkt von den Frequenzzuweisungsrichtlinien, technischen Standards und den Compliance-Anforderungen nationaler und internationaler Regulierungsbehörden beeinflusst. 2025 liegt der Fokus weiterhin auf der Harmonisierung von Frequenzbändern, der Optimierung der Koexistenz und der Ermöglichung einer effizienten Bereitstellung fortschrittlicher Antennentechnologien für die 5G- und aufkommenden 6G-Systeme.

Wichtige Frequenzbänder für mmWave-Kommunikation – wie 24 GHz, 28 GHz, 37–40 GHz und 60 GHz – wurden in großen Märkten zugewiesen oder sind Gegenstand von Überlegungen. Die Federal Communications Commission (FCC) in den Vereinigten Staaten setzt weiterhin Maßstäbe mit flexibler Nutzungsbewilligung in den Bändern 24, 28, 37, 39 und 47 GHz, die sowohl feste als auch mobile Dienste unterstützen. Die Spectrum Frontiers-Initiative der FCC hat über 5 GHz mmWave-Spektrum geöffnet und damit die Innovation im Design intelligenter Antennenarrays gefördert, um Herausforderungen wie Beamforming, Störungsvermeidung und dynamischen Zugriff auf Frequenzen zu adressieren.

In Europa koordinieren das European Conference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT) und das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) die harmonisierte Frequenznutzung, insbesondere in den Bändern von 26 GHz und 40 GHz. Diese Anstrengungen sind entscheidend für die grenzüberschreitende Interoperabilität und unterstützen die dichte Bereitstellung intelligenter Antennenarrays in städtischen Umgebungen. Die International Telecommunication Union (ITU) spielt weiterhin eine zentrale Rolle bei der globalen Harmonisierung von Frequenzen, wobei Konferenzen für Radiokommunikation (WRC) die Agenda für zukünftige mmWave-Zuweisungen und technische Richtlinien festlegen.

Die Regulierungsbehörden im Asien-Pazifik-Raum, einschließlich des japanischen Ministeriums für Innere Angelegenheiten und Kommunikation und des chinesischen Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie, treiben ebenfalls die mmWave-Spektrumspolitik voran. Japan hat die Bänder 28 GHz und 39 GHz für 5G lizenziert, während China aktiv intelligente Antennenarrays in den Bereichen 24–29 GHz und 37–43,5 GHz testet. Diese regulatorischen Maßnahmen treiben die inländische Innovation und den globalen Wettbewerb im Antennendesign und in der Fertigung voran.

Ausblickend betont der regulatorische Ausblick für 2025 und darüber hinaus dynamisches Teilen von Frequenzen, die Koexistenz mit bestehenden Diensten (wie Satelliten und festem Drahtlos) und die Annahme offener Standards für intelligente Antennenarrays. Branchenführer wie Ericsson, Nokia und Samsung Electronics arbeiten aktiv mit den Regulierungsbehörden zusammen, um sicherzustellen, dass Technologien von Antennenarrays den sich entwickelnden Compliance- und Leistungsanforderungen entsprechen. Mit der Beschleunigung der 6G-Forschung werden neue Frequenzbänder über 100 GHz untersucht, was in den kommenden Jahren noch größere Chancen und regulatorische Herausforderungen für das Design intelligenter Antennenarrays verspricht.

Wettbewerbsanalyse: Patente, Partnerschaften und F&D-Trends

Die Wettbewerbslandschaft für das Design intelligenter Antennenarrays in der mmWave-Kommunikation intensiviert sich im Jahr 2025, angetrieben durch die rasante Expansion von 5G und die bevorstehende Einführung von 6G-Technologien. Wichtige Branchenakteure nutzen umfangreiche Patentportfolios, strategische Partnerschaften und aggressive F&D-Investitionen, um Führungspositionen in diesem Bereich zu sichern.

Patente: Der Patentarena ist besonders hart zwischen etablierten Herstellern von Telekommunikationsausrüstung und Halbleiterunternehmen. Ericsson und Nokia haben beide ihre Bestände an geistigem Eigentum in Bezug auf Phased Array-Antennen, Beamforming-Algorithmen und integrierte mmWave-Transceiver erheblich ausgeweitet. Qualcomm reicht weiterhin Patente für fortschrittliche Antenne-in-Paket (AiP)-Lösungen und hybride Beamforming-Techniken ein, mit dem Ziel, die Leistung für sowohl Infrastruktur- als auch Endgeräte zu optimieren. Samsung Electronics und Huawei sind ebenfalls prominent, mit Patent-Anmeldungen für rekonfigurierbare Antennenarrays und KI-gesteuertes Beammanagement, was ihren Fokus auf End-to-End-5G- und Pre-6G-Systeme widerspiegelt.

Partnerschaften: Strategische Kooperationen gestalten die Wettbewerbsdynamik. Intel hat Partnerschaften mit führenden Foundries und Netzwerkbetreibern geschlossen, um gemeinsam mmWave-Module für sowohl Basisstationen als auch Verbrauchergeräte zu entwickeln. Analog Devices und NXP Semiconductors arbeiten eng mit OEMs zusammen, um ihre RF-Front-End-Lösungen in nächste Generation Antennenarrays zu integrieren. Darüber hinaus kooperieren Renesas Electronics und Infineon Technologies mit Automobil- und Industriepartnern, um mmWave intelligente Antennenarrays für V2X- und industrielle IoT-Anwendungen zu adaptieren und die Reichweite der Technologie über traditionelle Telekommunikation hinaus zu erweitern.

F&D-Trends: Die F&D-Bemühungen im Jahr 2025 konzentrieren sich auf Miniaturisierung, Energieeffizienz und KI-gesteuertes adaptives Beamforming. Unternehmen wie Ericsson und Qualcomm investieren in die Entwicklung massiver MIMO-Arrays mit Hunderten von Elementen, die auf höhere spektrale Effizienz und geringere Latenz abzielen. Samsung Electronics erforscht metamaterialbasierte Antennen und integriertes photonic Beamforming, um die physikalischen Grenzen herkömmlicher Designs zu überwinden. In der Zwischenzeit treibt Huawei KI-gestützte selbstoptimierende Netzwerke voran, in denen intelligente Antennenarrays sich dynamisch an sich ändernde Umgebungen und Benutzeranforderungen anpassen.

Ausblick: In den nächsten Jahren wird der Wettbewerb voraussichtlich davon abhängen, inwieweit skalierbare, kosteneffektive und hochgradig adaptive intelligente Antennenlösungen bereitgestellt werden können. Die Konvergenz von KI, fortschrittlichen Materialien und Halbleiterinnovationen wird voraussichtlich beschleunigt, während Branchenführer und neue Akteure gleichermaßen um die Dominanz sowohl im Telekommunikations- als auch im aufkommenden vertikalen Märkten wie Automobil und industrielle Automatisierung konkurrieren.

Zukünftige Aussichten: Disruptive Trends und Investitionsmöglichkeiten

Die Zukunft des Designs intelligenter Antennenarrays für die Millimeterwellenkommunikation (mmWave) steht vor erheblichen Veränderungen, da 5G und aufkommende 6G-Netze die Nachfrage nach höheren Datenraten, geringeren Latenzen und effizienterer Spektrumsnutzung treiben. Im Jahr 2025 und in den folgenden Jahren werden mehrere disruptive Trends und Investitionsmöglichkeiten erwartet, die die Landschaft prägen werden.

Ein Schlüsselelement ist die rasche Entwicklung hybrider Beamforming-Architekturen, die analoge und digitale Verarbeitung kombinieren, um Leistung und Kosten zu optimieren. Führende Halbleiter- und drahtlose Infrastrukturunternehmen wie Qualcomm und Nokia entwickeln aktiv fortschrittliche mmWave-Antennenmodule, die Beamforming-ICs, Phasenverschiebungen und kompakte Arrayelemente integrieren. Diese Lösungen sind entscheidend für die Unterstützung dichter städtischer Bereitstellungen und festen drahtlosen Zugangs, wo präzise Beamsteierung und Störungsvermeidung unerlässlich sind.

Eine weitere disruptive Entwicklung ist die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) in intelligente Antennensysteme. KI-gesteuerte Algorithmen ermöglichen eine Echtzeitanpassung an dynamische Kanalbedingungen, Benutzerbewegungen und Störungsmuster, was die spektrale Effizienz und Zuverlässigkeit erheblich verbessert. Unternehmen wie Ericsson investieren in KI-basierte Lösungen für Funkzugangnetze (RAN), die smarte Antennenarrays für selbstoptimierende Netzwerke nutzen und den Weg für autonome und resiliente drahtlose Infrastrukturen ebnen.

Materialinnovation ist ebenfalls ein Schwerpunkt, mit Investitionen in verlustarme Substrate, fortschrittliche Verpackungen und 3D-Integration zur Reduzierung des Stromverbrauchs und des Platzbedarfs. Samsung Electronics und Intel erforschen neuartige Materialien und Fertigungstechniken, um hochdichte mmWave-Arrays zu ermöglichen, die sowohl für Basisstationen als auch für Endgeräte geeignet sind. Diese Fortschritte werden voraussichtlich die Hürden für die Massenanwendungen in der Unterhaltungselektronik, Automobilradar und industriellen IoT reduzieren.

Aus einer Investitionsperspektive öffnet die Konvergenz der mmWave-intelligenten Antennentechnologie mit Satellitenkommunikationen und nicht-terrestrischen Netzwerken (NTN) neue Märkte. Unternehmen wie Thales Group und Lockheed Martin entwickeln Phased Array-Antennen für satellitengestützte Breitband- und sichere Kommunikationslösungen, die mmWave-Frequenzen für hochgradige Verbindungen nutzen.

Ausblickend wird erwartet, dass die Verbreitung von offenen Standards für Radiozugangsnetze (O-RAN) und der Vorstoß zur softwaredefinierten, interoperablen Hardware die Innovationen beschleunigen und die Eintrittsbarrieren für neue Akteure senken. Strategische Investitionen in F&E, Ökosystempartnerschaften und vertikale Integration werden entscheidend sein für Beteiligte, die die disruptive Potenzial der intelligenten Antennenarrays im mmWave-Bereich bis 2025 und darüber hinaus nutzen möchten.

Quellen & Referenzen

• Nokia
• Qualcomm
• Analog Devices
• Infineon Technologies
• NXP Semiconductors
• 3GPP
• ITU
• Huawei
• Murata Manufacturing
• Skyworks Solutions
• European Conference of Postal and Telecommunications Administrations
• Thales Group
• Lockheed Martin