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手机射频朝向整合芯片迈进
信息来源:巨亨网 发布日期:2019-08-13 阅读次数:39
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           通讯世代从2G发展到4G,每一代的蜂窝技术都出现不同面貌的革新。从2G到3G增加接收分集技术,3G到4G则增加载波聚合,再到4.5G时则是增加超高频,4x4MIMO,更多的载波聚合。
      
      而这些变革都为手机射频发展带来新的成长动能。手机的射频前端是指介于天线与射频收发之间的通信零组件,包含滤波器、LNA(低噪声放大器)、PA(功率放大器)、开关、天线调谐等。
      
      滤波器主要用来滤除噪声、干扰及不需要的讯号,只留下所需频率范围内的信号。
      
      PA则是在发射讯号时透过PA放大输入信号,使得输出的信号幅度够大,以便后续处理。
      
      开关则是利用开启和关闭之间切换,允许信号通过或不通过。
      
      天线调谐器则位于天线之后,但在信号路径的末端之前,使得两侧的电特性彼此匹配,以改善它们之间的功率传输。
      
      在接收讯号方面,简单来说,讯号传输路径是由天线接到讯号后,经过开关及滤波器,传至LNA将信号放大,再到射频收发,最后传送到基频。
      
      至于讯号发射,则是从基频出发,传送至射频收发后到PA,再到开关及滤波器,最后由天线发射讯号。
      
      而随着进入5G,更多的频段导入,以及涵盖更多新技术,使得射频前端零组件的价值不断上升。

      
      (资料来源:yole,巨亨网制表)
      
      由于5G导入的技术愈来愈多,射频前端的零件用量和复杂性急剧增加,但智慧手机分配给该功能的PCB空间量却不断下降,而透过模块化提升前端零件的密度成为趋势。
      
      为了节省手机成本,空间及功耗,5GSoC和5G射频芯片的整合将会是趋势。而这整合将分成三大阶段:
      
      第一阶段:初期5G与4GLTE资料的传输将以各自独立的方式存在。以1个7奈米制程的AP与4GLTE(包含2G/3G)基频芯片的SoC,搭配一组射频芯片(RFIC)。
      
      而支援5G则完全由另一个独立配置进行,包含一个10奈米制程,能同时支援Sub-6GHz及毫米波段的5G基频芯片,前端配置2个独立的射频元件,包括一个支援5GSub-6GHz射频,另一个支援毫米波射频前端天线模块。
      
      第二阶段:在考量制程良率与成本之下,主流配置仍会是一颗独立AP与一个体积更小的4G/5G基频芯片。
      
      第三阶段:将会出现AP与4G/5G基频芯片SoC的解决方案,LTE与Sub-6GHz射频也有机会整合。至于毫米波射频前端仍必须以独立模块存在。
      
      根据Yole预估,全球射频前端市场将由2017年的151亿美元,成长到2023年的352亿美元,年复合成长率高达14%。此外,根据Navian估计,模块化现在占RF元件市场约30%,在不断整合的趋势下,模块化比率将在未来逐步上升。