手機射頻芯片整合將是未來的發(fā)展趨勢

通信技術(shù)從2G 發(fā)展到4G，每一代的蜂窩技術(shù)都出現(xiàn)不同面貌的革新。從2G 到3G 增加接收分集技術(shù)，3G 到4G 則增加載波聚合，再到4.5G 時則是增加超高頻，4x4 MIMO，更多的載波聚合。

而這些變革都為手機射頻發(fā)展帶來新的成長動能。手機的射頻前端是指介于天線與射頻收發(fā)之間的通信零部件，包含濾波器、LNA(低噪聲放大器)、PA(功率放大器)、開關(guān)、天線調(diào)諧等。

濾波器主要用來濾除噪聲、干擾及不需要的信號，只留下所需頻率范圍內(nèi)的信號。

PA 則是在發(fā)射信號時通過PA 放大輸入信號，使得輸出的信號幅度夠大，以便后續(xù)處理。

開關(guān)則是利用開啟和關(guān)閉之間切換，允許信號通過或不通過。

天線調(diào)諧器則位于天線之后，但在信號路徑的末端之前，使得兩側(cè)的電特性彼此匹配，以改善它們之間的功率傳輸。

在接收信號方面，簡單來說，信號傳輸路徑是由天線接到信號后，經(jīng)過開關(guān)及濾波器，傳至LNA 將信號放大，再到射頻收發(fā)，最后傳送到基帶。

至于信號發(fā)射，則是從基帶出發(fā)，傳送至射頻收發(fā)后到PA，再到開關(guān)及濾波器，最后由天線發(fā)射信號。

而隨著進入5G，更多的頻段導(dǎo)入，以及涵蓋更多新技術(shù)，使得射頻前端零部件的價值不斷上升。

由于5G 導(dǎo)入的技術(shù)愈來愈多，射頻前端的零件用量和復(fù)雜性急劇增加，但智能手機分配給該功能的PCB 空間量卻不斷下降，而通過模組化提升前端零件的密度就成為趨勢所在。

為了節(jié)省手機成本，空間及功耗，5G SoC 和5G 射頻芯片的整合將是未來的發(fā)展趨勢。而這整合將分成三大階段：

第一階段：初期5G 與4G LTE 資料的傳輸將以各自獨立的方式存在。以1 個7 nm制程的AP 與4G LTE(包含2G/3G) 基帶芯片的SoC，搭配一組射頻芯片(RFIC)。

而5G 則完全由另一個獨立配置進行，包含一個10 nm制程，能同時支援Sub-6GHz 及毫米波段的5G 基帶芯片，前端配置2 個獨立的射頻元件，包括一個支持5G Sub-6GHz射頻，另一個是毫米波射頻前端天線模組。

第二階段：在考慮制程良率和成本的情況下下，主流配置仍會是一顆獨立AP 與一個體積更小的4G/5G 基帶芯片。

第三階段：將會出現(xiàn)AP 與4G/5G 基帶芯片SoC 的解決方案，LTE 與Sub-6GHz 射頻也有機會整合。至于毫米波射頻前端仍必須以獨立模組存在。

據(jù)估計，全球射頻前端市場將由2017年的151億美元，成長到2023年的352億美元，年復(fù)合成長率高達14%。此外，根據(jù)Navian估計，模組化現(xiàn)在占RF元件市場約30%，在不斷整合的趨勢下，模組化比率將在未來逐步上升。