Amb la comercialització de la tecnologia LTE-Advanced (LTE-A) i la maduresa gradual dels estàndards 5G, el sistema de freqüència de ràdio dels equips de comunicació mòbil s’enfronta a les principals actualitzacions i transformacions.Per tal de donar suport a la banda ultra-amplada de 100MHz, el funcionament de més de quaranta bandes de freqüència i reduir el soroll d’interferències, els fabricants del sistema tenen previst augmentar l’ús de components de freqüència de ràdio com ara amplificadors de soroll baix (LNA) i amplificadors de potència (PA (PA (PA)).Al mateix temps, també es requereixen mòduls frontals de freqüència de ràdio (FAM) per millorar la integració funcional, demanant als fabricants de xips que accelerin el desenvolupament d’una nova generació de solucions de freqüència de ràdio.
Mai Zhengqi, director associat de components de radiofreqüència i protecció de la divisió de gestió d’energia i multi-electrònica d’Infineon, va assenyalar que amb l’augment de dissenys de diversos models LTE i LTE-A de multi-freqüència, els fabricants de telefonia mòbil estan prestant més atenció a diversosEls components de FAM, com ara PA, LNA, interruptors i filtres han vist un fort augment de la demanda.Aquest canvi ha estimulat l’entusiasme del carboni de germani de silici (SIGE: C), l’arsenide de Gallium (GAAS) i els proveïdors de components RF complementaris de l’òxid de metall (CMOS), que han invertit en el desenvolupament de nous productes RF.
A més del llançament complet de la comercialització LTE als Estats Units, Japó i Corea del Sud, es preveu que la Xina continental emeti llicències 4G a la segona meitat d’aquest any per accelerar les operacions TD-LTE.Taiwan també preveu emetre llicències amb èxit abans de finals d'any.D’aquesta manera, LTE permetrà entrar en un període de ràpid creixement i desenvolupar-se cap a les especificacions internacionals itinerants i multi-freqüència i multi-mode que són compatibles amb 2G/3G.Al mateix temps, els operadors de telecomunicacions de Corea del Sud i els Estats Units també han començat a comercialitzar LTE-A.
Per tal d’integrar més funcions de freqüència de ràdio en un espai limitat, el disseny de FAM de freqüència de radiofreqüència dels telèfons mòbils de diversos models LTE ha d’adoptar una solució de disseny altament integrada.Actualment, els telèfons mòbils LTE han de suportar més d’una dotzena de bandes de freqüència i el nombre de commutadors de PA, LNA i RF és el doble del dels telèfons mòbils 3G.En el futur, a mesura que els telèfons mòbils es desenvolupen cap a LTE-A i 5G amb velocitats més altes, amplades de banda més grans i bandes de freqüència més diverses, l’ús de components de freqüència de ràdio augmentarà significativament, impulsant els fabricants de xips per millorar els seus productes.Integració per reduir l’espai i el consum d’energia.
Mai Zhengqi va analitzar que les solucions tradicionals de RF de Gallium Arsenide són difícils d’integrar amb altres components del sistema a causa de la particularitat del procés de fabricació.Per tant, els fabricants de xip estan accelerant l’avanç del procés de nova generació i les tecnologies d’envasos.Per exemple, Infineon es centra en els processos de materials de carboni de germani de silici i combinant-lo amb solucions de petites envasos a nivell d’hòst (WLP) per crear IGM MMIC amb alt rendiment, integració i suport per a commutació d’alta freqüència.Qualcomm també va llançar CMOS PA per integrar més components perifèrics mitjançant el procés CMOS.
Mai Zhengqi també va revelar que el carboni de germani de silici és comparable a l’arsenide de Gallium en termes de rendiment de freqüència de ràdio, qualitat i fiabilitat i és més fàcil integrar els interruptors de freqüència de ràdio CMOS o altres components.Per tant, el volum d’enviament de components de carboni de germani de silici ha augmentat notablement en els darrers anys i la taxa de penetració en el mercat MMIC LNA equival a la dels components d’arsenida de Gallium.El Silicon de Silicon Germanium MMIC de Silicon, MMIC, ha entrat amb èxit a la llista de recomanacions de la junta pública de Multi-Band Multi-Band de MediaTek i s'espera que continuï augmentant la seva quota de mercat des de finals d'aquest any fins a l'any vinent.
Pel que fa a PA, Mai Zhengqi creu que tot i que les solucions de Gallium Arsenide són encara el corrent principal, es preveu que CMOS PA augmenti en el mercat de telefonia mòbil de gamma baixa en el futur a causa dels seus avantatges en el cost i la integració funcional.A més, Infineon ha inclòs Silicon Germanium Carbon LNA més paquet del sistema PA (SIP) o solució d’integració d’un sol xip al model de producte de propera generació per ajudar els fabricants de telefonia mòbil a optimitzar el volum del sistema mantenint el rendiment de freqüència de ràdio.
Tot i que les especificacions LTE-A i 5G encara no s’han determinat del tot, hi ha rumors a la indústria que els fabricants de telefonia mòbil poden abandonar les solucions de freqüència de ràdio integrades i canviar a dissenys discrets per aconseguir un rendiment de transmissió d’alta velocitat i d’alta qualitat.En aquest sentit, Mai Zhengqi va dir que, tot i que alguns fabricants de xips de freqüència de ràdio estudien actualment processos més avançats de nitrur de galium (GAN) i que milloren les funcions del sistema de freqüència de ràdio mitjançant plug-in, la integració de components continua sent la clau per reduir costos i estalviar energia.Per tant, només després que es determini l’estàndard de comunicació, es pot trobar el millor punt de saldo de disseny en funció dels requisits d’especificació.