Με την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας LTE-Advanced (LTE-A) και τη σταδιακή ωριμότητα των προτύπων 5G, το σύστημα ραδιοσυχνοτήτων του εξοπλισμού κινητής επικοινωνίας αντιμετωπίζει σημαντικές αναβαθμίσεις και μετασχηματισμούς.Προκειμένου να υποστηριχθεί η εξαιρετικά ευρεία ζώνη των 100MHz, η λειτουργία πάνω από σαράντα ζώνες συχνοτήτων και η μείωση του θορύβου παρεμβολών, οι κατασκευαστές συστημάτων σχεδιάζουν να αυξήσουν τη χρήση εξαρτημάτων ραδιοσυχνοτήτων όπως οι ενισχυτές χαμηλού θορύβου (LNA) και οι ενισχυτές ισχύος (PA (PA).Ταυτόχρονα, απαιτούνται επίσης μονάδες ραδιοσυχνοτήτων μπροστινής συχνότητας (FAM) για τη βελτίωση της λειτουργικής ολοκλήρωσης, προτρέποντας τους κατασκευαστές τσιπ να επιταχύνουν την ανάπτυξη μιας νέας γενιάς λύσεων ραδιοσυχνοτήτων.
Ο Mai Zhengqi, Αναπληρωτής Διευθυντής Ραδιοφωνικών Συχνότητας και Προστασίας του τμήματος διαχείρισης ισχύος και πολυεστημάτων της Infineon, επεσήμανε ότι με την άνοδο των σχεδίων πολλαπλών συχνοτήτων LTE και LTE-A, οι κατασκευαστές κινητών τηλεφώνων δίνουν περισσότερη προσοχή σε διάφοραΤα εξαρτήματα στο FAM, όπως το PA, το LNA, οι διακόπτες και τα φίλτρα έχουν δει μια απότομη αύξηση της ζήτησης.Αυτή η αλλαγή έχει διεγείρει τον ενθουσιασμό του πυριτίου Germanium Carbon (Sige: C), του αρσενίου γαλλίου (GAAS) και των συμπληρωματικών συστατικών του Semiconductor (CMOS) των συνιστωσών του μεταλλικού οξειδίου (CMOS), οι οποίοι έχουν επενδύσει στην ανάπτυξη νέων προϊόντων RF.
Εκτός από την εκτόξευση της εμπορευματοποίησης LTE στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ιαπωνία και τη Νότια Κορέα, η ηπειρωτική Κίνα αναμένεται να εκδώσει άδειες 4G κατά το δεύτερο εξάμηνο του τρέχοντος έτους για να επιταχύνει τις επιχειρήσεις TD-LTE.Η Ταϊβάν αναμένει επίσης να εκδίδει επιτυχώς άδειες πριν από το τέλος του έτους.Αυτό θα επιτρέψει στο LTE να εισέλθει σε μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης και να αναπτυχθεί προς τη διεθνή περιαγωγή και τις προδιαγραφές πολλαπλών συχνοτήτων και πολλαπλών λειτουργιών που είναι συμβατές με 2G/3G.Ταυτόχρονα, οι φορείς εκμετάλλευσης τηλεπικοινωνιών στη Νότια Κορέα και στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν επίσης αρχίσει να εμπορεύονται LTE-A.
Προκειμένου να ενσωματωθούν περισσότερες λειτουργίες ραδιοσυχνοτήτων σε περιορισμένο χώρο, ο σχεδιασμός FAM FAM Radio FAMER των κινητών τηλεφώνων πολλαπλών λειτουργιών Multi-Mode πρέπει να υιοθετήσει μια εξαιρετικά ολοκληρωμένη λύση σχεδιασμού.Επί του παρόντος, τα κινητά τηλέφωνα LTE πρέπει να υποστηρίζουν περισσότερες από δώδεκα ζώνες συχνοτήτων και ο αριθμός των διακόπτη PA, LNA και RF είναι διπλάσιο από αυτόν των κινητών τηλεφώνων 3G.Στο μέλλον, καθώς τα κινητά τηλέφωνα αναπτύσσονται προς LTE-A και 5G με υψηλότερες ταχύτητες, μεγαλύτερα εύρη ζώνης και πιο διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων, η χρήση εξαρτημάτων ραδιοσυχνοτήτων θα αυξηθεί σημαντικά, οδηγώντας τους κατασκευαστές τσιπ για να βελτιώσουν τα προϊόντα τους.Ενσωμάτωση για τη μείωση του χώρου και της κατανάλωσης ενέργειας.
Ο Mai Zhengqi ανέλυσε ότι οι παραδοσιακές λύσεις RF Arsenide Gallium είναι δύσκολο να ενσωματωθούν με άλλα συστατικά του συστήματος λόγω της ιδιαιτερότητας της διαδικασίας κατασκευής.Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές τσιπ επιταχύνουν την πρόοδο των τεχνολογιών διαδικασίας και συσκευασίας επόμενης γενιάς.Για παράδειγμα, η Infineon επικεντρώνεται στις διαδικασίες υλικού άνθρακα του πυριτίου γερμανίου και συνδυάζει τις λύσεις συσκευασίας μικρών πλακιδίων (WLP) για τη δημιουργία MMIC LNA με υψηλή απόδοση, υψηλή ολοκλήρωση και υποστήριξη για την εναλλαγή υψηλής συχνότητας.Η Qualcomm ξεκίνησε επίσης την CMOS PA για να ενσωματώσει περισσότερα περιφερειακά εξαρτήματα μέσω της διαδικασίας CMOS.
Ο Mai Zhengqi αποκάλυψε επίσης ότι ο άνθρακας πυριτίου γερμανίου είναι συγκρίσιμο με το αρσενίδιο του γαλλίου όσον αφορά την απόδοση, την ποιότητα και την αξιοπιστία της ραδιοσυχνότητας και είναι ευκολότερο να ενσωματωθούν οι διακόπτες ραδιοσυχνοτήτων CMOS ή άλλα εξαρτήματα.Ως εκ τούτου, ο όγκος αποστολής των συστατικών άνθρακα του πυριτίου γερμανίου έχει αυξηθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια και το ποσοστό διείσδυσης στην αγορά MMIC LNA είναι ισοδύναμη με εκείνη των συστατικών του αρσενιδίου του γαλλίου.Το MMIC Carbon MMIC του Silicon του Infineon έχει εισέλθει επιτυχώς με τον κατάλογο Mediatek Multi-Mode Multi-Mode Public Board Public Public Public και αναμένεται να συνεχίσει να αυξάνει το μερίδιο αγοράς του από το τέλος του τρέχοντος έτους μέχρι το επόμενο έτος.
Όσο για την PA, ο Mai Zhengqi πιστεύει ότι αν και οι λύσεις του γαλλίου αρσενιδίου εξακολουθούν να είναι τα κύρια, η CMOS PA αναμένεται να αυξηθεί στην αγορά κινητών τηλεφώνων χαμηλού επιπέδου στο μέλλον λόγω των πλεονεκτημάτων της όσον αφορά το κόστος και τη λειτουργική ολοκλήρωση.Επιπλέον, η Infineon έχει συμπεριλάβει το πακέτο συστήματος Silicon Germanium Carbon LNA συν PA (SIP) ή τη λύση ενσωμάτωσης ενός chip στο σχέδιο προϊόντων επόμενης γενιάς για να βοηθήσει τους κατασκευαστές κινητών τηλεφώνων να βελτιστοποιήσουν τον όγκο του συστήματος διατηρώντας παράλληλα την απόδοση της ραδιοσυχνότητας.
Παρόλο που οι προδιαγραφές LTE-A και 5G δεν έχουν ακόμη καθοριστεί πλήρως, υπάρχουν φήμες στη βιομηχανία ότι οι κατασκευαστές κινητών τηλεφώνων μπορούν να εγκαταλείψουν τις ολοκληρωμένες λύσεις ραδιοσυχνοτήτων και να μεταβούν σε διακριτά σχέδια προκειμένου να επιτευχθούν επιδόσεις μετάδοσης υψηλής ταχύτητας και υψηλής ποιότητας.Από αυτή την άποψη, ο Mai Zhengqi δήλωσε ότι παρόλο που ορισμένοι κατασκευαστές τσιπ ραδιοσυχνοτήτων μελετούν επί του παρόντος πιο προηγμένες διαδικασίες νιτριδίου (GAN) και βελτιώνοντας τις λειτουργίες του συστήματος ραδιοσυχνοτήτων μέσω των προσθήκες, η ενσωμάτωση των εξαρτημάτων εξακολουθεί να αποτελεί το κλειδί για τη μείωση του κόστους και την εξοικονόμηση ενέργειας.Επομένως, μόνο μετά την καθορισμό του προτύπου επικοινωνίας, το καλύτερο σημείο ισορροπίας σχεδιασμού μπορεί να βρεθεί με βάση τις απαιτήσεις προδιαγραφών.