Com a comercialização da tecnologia LTE-Advanced (LTE-A) e a maturidade gradual dos padrões 5G, o sistema de radiofrequência de equipamentos de comunicação móvel está enfrentando grandes atualizações e transformações.Para suportar a banda ultra larga de 100MHz, a operação de mais de quarenta bandas de frequência e reduzir o ruído de interferência, os fabricantes de sistemas planejam aumentar o uso de componentes de radiofrequência, como amplificadores de baixo ruído (LNA) e amplificadores de potência (PA (PA).Ao mesmo tempo, os módulos front-end de radiofrequência (FAM) também são necessários para melhorar a integração funcional, levando os fabricantes de chips a acelerar o desenvolvimento de uma nova geração de soluções de radiofrequência.
Mai Zhengqi, diretor associado de componentes de radiofrequência e proteção da divisão de gerenciamento de energia e multi-eletrônicos da Infineon, apontou que, com a ascensão de designs LTE e LTE e LTE de múltiplos modos, os fabricantes de telefones celulares estão prestando mais atenção a vários váriosComponentes em FAM, como PA, LNA, interruptores e filtros, houve um forte aumento na demanda.Essa mudança estimulou o entusiasmo do carbono de germânio de silício (SIGE: C), arseneto de gálio (GAAs) e fornecedores complementares de componentes de RF semicondutores de óxido de metal (CMOS), que investiram no desenvolvimento de novos produtos de RF.
Além do lançamento completo da comercialização da LTE nos Estados Unidos, Japão e Coréia do Sul, a China continental deve emitir licenças 4G no segundo semestre deste ano para acelerar as operações do TD-LTE.Taiwan também espera emitir licenças com sucesso antes do final do ano.Isso permitirá que o LTE entre em um período de crescimento rápido e se desenvolva em direção a roaming internacional e especificações de múltiplas frequências e múltiplas modelos que são compatíveis com 2G/3G.Ao mesmo tempo, os operadores de telecomunicações na Coréia do Sul e nos Estados Unidos também começaram a comercializar o LTE-A.
Para integrar mais funções de radiofrequência em um espaço limitado, o design da FAM de radiofrequência de telefones celulares LTE de várias bandas de várias bandas deve adotar uma solução de design altamente integrada.Atualmente, os telefones celulares LTE precisam suportar mais de uma dúzia de bandas de frequência, e o número de comutadores PA, LNA e RF é o dobro do dos telefones celulares 3G.No futuro, à medida que os telefones celulares se desenvolvem para LTE-A e 5G com velocidades mais altas, larguras de banda maiores e bandas de frequência mais diversas, o uso de componentes de radiofrequência aumentará significativamente, impulsionando os fabricantes de chips para melhorar seus produtos.Integração para reduzir o espaço e o consumo de energia.
A Mai Zhengqi analisou que as soluções tradicionais de RF de arseneto de gálio são difíceis de integrar a outros componentes do sistema devido à particularidade do processo de fabricação.Portanto, os fabricantes de chips estão acelerando o avanço de processos de próxima geração e tecnologias de embalagem.Por exemplo, o Infineon está focado nos processos de material de carbono de germânio de silício e combinando-o com pequenas soluções de embalagem no nível da bolacha (WLP) para criar LNAs MMIC com alto desempenho, alta integração e suporte para comutação de alta frequência.A Qualcomm também lançou o CMOS PA para integrar mais componentes periféricos através do processo CMOS.
Mai Zhengqi também revelou que o carbono de silício germânio é comparável ao arseneto de gálio em termos de desempenho de radiofrequência, qualidade e confiabilidade e é mais fácil integrar interruptores de radiofrequência do CMOS ou outros componentes.Portanto, o volume de remessa de componentes de carbono de germânio de silício aumentou dramaticamente nos últimos anos, e a taxa de penetração no mercado de LNA MMIC é equivalente à dos componentes do arsento de gálio.A LNA de carbono de carbono de germânio de Silicon da Infineon entrou com sucesso na lista de recomendação do conselho público de várias bandas da Mediatek, e espera-se que continue a aumentar sua participação de mercado desde o final deste ano até o próximo ano.
Quanto ao PA, Mai Zhengqi acredita que, embora as soluções de arsento de gálio ainda sejam o mainstream, o CMOS PA deverá aumentar no mercado de telefonia móvel low-end no futuro devido às suas vantagens em custo e integração funcional.Além disso, o Infineon incluiu o pacote de sistemas Silicon germânio de carbono LNA mais PA (SIP) ou uma solução de integração de chip única no projeto de produto de próxima geração para ajudar os fabricantes de telefonia móvel a otimizar o volume do sistema, mantendo o desempenho de radiofrequência.
Embora as especificações LTE-A e 5G ainda não tenham sido totalmente determinadas, existem rumores no setor de que os fabricantes de telefones celulares podem abandonar soluções integradas de radiofrequência e mudar para designs discretos para obter desempenho de transmissão de alta e alta qualidade.Nesse sentido, Mai Zhengqi disse que, embora alguns fabricantes de chips de radiofrequência estejam atualmente estudando processos mais avançados de nitreto de gálio (GaN) e melhorando as funções do sistema de radiofrequência através de plug-ins, a integração de componentes ainda é a chave para reduzir custos e economizar energia.Portanto, somente após a determinação do padrão de comunicação, o melhor ponto de equilíbrio do projeto pode ser encontrado com base nos requisitos de especificação.