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未来智能手机中RF前端需要达到怎样的要求

消耗积分:1 | 格式:rar | 大小:0.3 MB | 2017-09-21

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  RF器件和工艺技术的市场正在升温,特别是对于智能手机中使用的两个关键组件——RF开关器件和天线调谐器。

  RF器件制造商及其代工合作伙伴继续推出基于RF SOI工艺技术的传统RF开关芯片和调谐器,用于当今的4G无线网络。最近,GlobalFoundries为未来的5G网络推出了45nm RF SOI工艺。RF SOI是RF版本的绝缘体上硅(SOI)技术,利用内置隔离的高电阻率衬底。

  为了打破市场环境,一家无晶圆厂IC设计公司Cavendish Kinetics正在推出基于一种替代技术——RF MEMS的新一代RF产品和天线调谐器。

  RF开关和调谐器是手机RF前端模块中的关键组件之一。RF前端将发送和接收功能集成到系统中,RF开关对信号进行路由。调谐器帮助天线调整到任意频段。

  无论哪种器件和技术类型,当今RF市场的挑战都令人望而生畏。Cavendish Kinetics总裁兼首席执行官Paul Dal Santo表示:“几年前,RF是一项相当简单的设计。但事情现在已经大大改变。首先,RF前端必须可以处理非常宽的频率范围,从600 MHz至3 GHz。采用先进的信号技术和5G技术,频率范围将达到5GHz至60GHz。这给前端RF设计师带来了难以置信的挑战。”

  考虑到这些挑战,手机OEM厂商必须考虑选择一些新的组件。具体来说,对于RF开关和天线调谐器,可以归结为两种技术——基于RF SOI的器件和RF MEMS。

  RF SOI是现有技术。基于RF SOI的器件能力尚可,但它们开始遇到一些技术问题。除此之外,市场还存在价格压力,随着器件从200mm迁移到300mm晶圆厂,问题还会出现。

  相比之下,RF MEMS有一些有趣的特性,并在某些领域取得了进展。事实上,Cavendish Kinetics公司表示,其基于RF MEMS的天线调谐器正在被三星和其他OEM接受。

  Strategy Analytics的分析师Chris Taylor说:“接触式RF MEMS提供非常低的导通电阻,从而降低插入损耗。但RF MEMS没有生产记录,高容量无线系统OEM厂商将不会对新技术和小型供应商做出巨大贡献。当然,RF MEMS作为替代品,价格必须有竞争力,但主要OEM厂商想要可靠性得到检验的产品和可靠的供应来源。”

  RF前端

  不过,在智能手机(RF开关,调谐器,和其他组件)的混合商业环境中,RF前端市场值得关注。根据Pacific Crest Securities的数据,智能手机出货量预计将在2017年增长1%,而2016年则增长了1.3%。

  另一方面,根据YoleDéveloppement的数据,手机的RF前端模块/组件市场预计将从2016年的101亿美元跃升至2022年的227亿美元。 据Strategy Analytics分析,RF开关器件市场在2016年达到了17亿美元。

  随着OEM厂商继续在智能手机中增加更多RF内容,RF市场正在不断增长。Strategy Analytics的Taylor说:“多频段LTE也正在向下层器件延伸,开关内容正在增加。”

  在转向4G或长期演进(LTE)的过程中,每台手机的RF开关器件数量都有所增加。Taylor 说:“我们每年都在谈论大量的单元,大多数但并非全部(RF开关)都会进入手机,其中现在绝大多数是SOI。RF MEMS仍然是新兴市场,相对于RF SOI开关来说微不足道。”

  尽管RF开关的出货数量很大,但是市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor 表示,这些器件的平均销售价格(ASP)为10-20美分。

  同时,在一个简单的系统中,RF前端由多个组件组成——功率放大器、低噪声放大器(LNA)、滤波器、以及RF开关。

  未来智能手机中RF前端需要达到怎样的要求

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