Odată cu comercializarea tehnologiei LTE-Advanced (LTE-A) și maturitatea treptată a standardelor 5G, sistemul de frecvență radio a echipamentelor de comunicare mobilă se confruntă cu upgrade-uri și transformări majore.Pentru a susține banda ultra-largă de 100 MHz, funcționarea a mai mult de patruzeci de benzi de frecvență și pentru a reduce zgomotul de interferență, producătorii de sistem intenționează să crească utilizarea componentelor de frecvență radio, cum ar fi amplificatoare cu zgomot redus (LNA) și amplificatoare de putere (PA)În același timp, modulele front-end de frecvență radio (FAM) sunt, de asemenea, necesare pentru a îmbunătăți integrarea funcțională, ceea ce determină producătorii de cipuri să accelereze dezvoltarea unei noi generații de soluții de frecvență radio.
Mai Zhengqi, director asociat al componentelor de frecvență și protecție radio din Divizia de gestionare a puterii Infineon și multi-electronică, a subliniat că odată cu creșterea proiectelor LTE și LTE-A multi-frecvență, producătorii de telefonie mobilă acordă mai multă atenție diverselor diverseComponentele din FAM, cum ar fi PA, LNA, comutatoarele și filtrele au înregistrat o creștere accentuată a cererii.Această modificare a stimulat entuziasmul carbonului de germaniu de siliciu (SIGE: C), arsenidei de galiu (GAAS) și furnizorilor de componente RF cu oxid de oxid de metale (CMOS), care au investit în dezvoltarea de noi produse RF.
Pe lângă lansarea completă a comercializării LTE în Statele Unite, Japonia și Coreea de Sud, China continentală este de așteptat să emită licențe 4G în a doua jumătate a acestui an pentru a accelera operațiunile TD-LTE.De asemenea, Taiwanul se așteaptă să emită cu succes licențe înainte de sfârșitul anului.Acest lucru va permite LTE să intre într-o perioadă de creștere rapidă și să se dezvolte spre roaming internațional și specificații multi-frecvență și multi-mod, care sunt compatibile înapoi cu 2G/3G.În același timp, operatorii de telecomunicații din Coreea de Sud și Statele Unite au început, de asemenea, să comercializeze LTE-A.
Pentru a integra mai multe funcții de frecvență radio într-un spațiu limitat, designul FAM de frecvență radio a telefoanelor LTE cu mai multe moduri multi-moduri LTE trebuie să adopte o soluție de design extrem de integrată.În prezent, telefoanele mobile LTE trebuie să suporte mai mult de o duzină de benzi de frecvență, iar numărul de comutatoare PA, LNA și RF este de două ori mai mare decât din telefoanele mobile 3G.În viitor, pe măsură ce telefoanele mobile se dezvoltă către LTE-A și 5G cu viteze mai mari, lățimi de bandă mai mari și benzi de frecvență mai diverse, utilizarea componentelor de frecvență radio va crește semnificativ, determinând producătorii de cipuri să își îmbunătățească produsele.Integrare pentru a reduce consumul de spațiu și energie.
Mai Zhengqi a analizat că soluțiile tradiționale de arsenidă de galiu sunt dificil de integrat cu alte componente ale sistemului datorită particularității procesului de fabricație.Prin urmare, producătorii de cipuri accelerează avansarea proceselor de generație viitoare și a tehnologiilor de ambalare.De exemplu, Infineon se concentrează pe procesele de material carbon de germaniu din siliciu și îl combină cu soluții mici de ambalare la nivel de wafer (WLP) pentru a crea LNA-uri MMIC cu performanțe ridicate, integrare ridicată și suport pentru comutarea de înaltă frecvență.De asemenea, Qualcomm a lansat CMOS PA pentru a integra mai multe componente periferice prin procesul CMOS.
Mai Zhengqi a relevat, de asemenea, că carbonul de siliciu germaniu este comparabil cu arsenida de galiu în ceea ce privește performanța frecvenței radio, calitatea și fiabilitatea și este mai ușor de integrat întrerupătoarele de frecvență radio CMOS sau alte componente.Prin urmare, volumul de expediere a componentelor de carbon de siliciu germaniu a crescut dramatic în ultimii ani, iar rata de penetrare pe piața MMIC LNA este echivalentă cu cea a componentelor de arsenidă de galiu.Silicon Germanium Carbon MMIC LNA a intrat cu succes în lista de recomandări a consiliului public LTE cu mai multe moduri LTE, a intrat cu succes, și este de așteptat să-și crească cota de piață de la sfârșitul acestui an până în anul viitor.
În ceea ce privește PA, Mai Zhengqi consideră că, deși soluțiile de arsenidă de galiu sunt în continuare mainstream, CMOS PA este de așteptat să crească pe piața de telefonie mobilă de la nivel scăzut în viitor, datorită avantajelor sale în ceea ce privește costurile și integrarea funcțională.În plus, Infineon a inclus pachetul de sistem Silicon Germanium Carbon Plus PA (SIP) sau o soluție de integrare cu un singur cip în modelul de produs de generație următoare pentru a ajuta producătorii de telefonie mobilă să optimizeze volumul sistemului, menținând în același timp performanța frecvenței radio.
Deși specificațiile LTE-A și 5G nu au fost încă pe deplin determinate, există zvonuri în industrie conform cărora producătorii de telefonie mobilă pot abandona soluții integrate de frecvență radio și pot trece la proiecte discrete pentru a obține performanțe de transmisie de mare viteză și de înaltă calitate.În această privință, Mai Zhengqi a spus că, deși unii producători de cipuri de frecvență radio studiază în prezent procese mai avansate de nitruri de galiu (GAN) și îmbunătățesc funcțiile sistemului de frecvență radio prin plug-in-uri, integrarea componentelor este în continuare cheia pentru reducerea costurilor și economisirea energiei.Prin urmare, numai după determinarea standardului de comunicare, cel mai bun punct de echilibru de proiectare poate fi găsit pe baza cerințelor de specificații.