Med kommersialiseringen av LTE-Advanced (LTE-A) -teknologi och den gradvisa mognaden för 5G-standarder står radiofrekvenssystemet för mobil kommunikationsutrustning inför stora uppgraderingar och transformationer.För att stödja det ultravediga bandet på 100 MHz, driften av mer än fyrtio frekvensband och minska störningsbrus planerar systemtillverkare att öka användningen av radiofrekvenskomponenter såsom lågbrusförstärkare (LNA) och kraftförstärkare (PA).Samtidigt krävs också radiofrekvensfrontmoduler (FAM) för att förbättra funktionell integration, vilket uppmanar chiptillverkare att påskynda utvecklingen av en ny generation av radiofrekvenslösningar.
Mai Zhengqi, biträdande chef för radiofrekvens- och skyddskomponenter i Infineons krafthantering och multielektronikavdelning, påpekade att mobiltelefonstillverkare är mer uppmärksamhet åt olika multifrekvens Multi-Mode LTE och LTE-A-design, är mobiltelefontillverkare mer uppmärksamhet åt olikaKomponenter i FAM, såsom PA, LNA, switchar och filter har sett en kraftig ökning i efterfrågan.Denna förändring har stimulerat entusiasmen för kiselkol (Sige: C), galliumarsenid (GAAS) och kompletterande metalloxid -halvledare (CMOS) RF -komponentleverantörer, som har investerat i utvecklingen av nya RF -produkter.
Förutom den fullständiga lanseringen av LTE-kommersialisering i USA, Japan och Sydkorea, förväntas fastlandet Kina utfärda 4G-licenser under andra halvåret i år för att påskynda TD-LTE-verksamheten.Taiwan räknar också med att framgångsrikt utfärda licenser före årets slut.Detta kommer att göra det möjligt för LTE att gå in i en period med snabb tillväxt och utvecklas mot internationell roaming och multifrekvens och multifodespecifikationer som är bakåtkompatibla med 2G/3G.Samtidigt har telekomoperatörer i Sydkorea och USA också börjat kommersialisera LTE-A.
För att integrera fler radiofrekvensfunktioner i ett begränsat utrymme måste radiofrekvens FAM-designen för flera band med flera lägen LTE-mobiltelefoner anta en mycket integrerad designlösning.För närvarande måste LTE -mobiltelefoner stödja mer än ett dussin frekvensband, och antalet PA-, LNA- och RF -switchar är dubbelt så mycket som 3G -mobiltelefoner.I framtiden, när mobiltelefoner utvecklas mot LTE-A och 5G med högre hastigheter, större bandbredd och mer olika frekvensband, kommer användningen av radiofrekvenskomponenter att öka avsevärt och driva chiptillverkare för att förbättra sina produkter.Integration för att minska utrymme och kraftförbrukning.
Mai Zhengqi analyserade att traditionella Gallium arsenid RF -lösningar är svåra att integrera med andra systemkomponenter på grund av tillverkningsprocessens specialitet.Därför accelererar chiptillverkare framsteget av nästa generations process och förpackningsteknik.Till exempel fokuserar Infineon på Silicon Germanium-kolmaterialprocesser och kombinerar det med små förpackningar för förpackning på skivnivå (WLP) för att skapa MMIC LNA med hög prestanda, hög integration och stöd för högfrekvensomkoppling.Qualcomm lanserade också CMOS PA för att integrera fler perifera komponenter genom CMOS -processen.
Mai Zhengqi avslöjade också att kiselkolkol är jämförbart med galliumarsenid när det gäller radiofrekvensprestanda, kvalitet och tillförlitlighet och är lättare att integrera CMOS -radiofrekvensomkopplare eller andra komponenter.Därför har transportvolymen av kiselkolkomponenter ökat dramatiskt under de senaste åren, och penetrationsgraden på MMIC LNA -marknaden motsvarar den för galliumarsenidkomponenter.Infineons Silicon Germanium Carbon MMIC LNA har framgångsrikt gått in i MediaTeks Multi-Band Multi-Mode LTE Public Board Rekommendationslista och förväntas fortsätta att öka sin marknadsandel från slutet av detta år till nästa år.
När det gäller PA, tror Mai Zhengqi att även om Gallium Arsenide-lösningar fortfarande är mainstream, förväntas CMOS PA öka på den av låg mobiltelefonmarknaden i framtiden på grund av dess fördelar i kostnad och funktionell integration.Dessutom har Infineon inkluderat Silicon Germanium Carbon LNA Plus PA System Package (SIP) eller enstaka integrationslösning i nästa generations produktplan för att hjälpa mobiltelefontillverkare att optimera systemvolymen samtidigt som radiofrekvensprestanda upprätthålls.
Även om LTE-A- och 5G-specifikationer ännu inte har fastställts fullt ut, finns det rykten i branschen om att tillverkare av mobiltelefoner kan överge integrerade radiofrekvenslösningar och byta till diskreta mönster för att uppnå höghastighetsöverföringsprestanda.I detta avseende sade Mai Zhengqi att även om vissa radiofrekvenschiptillverkare för närvarande studerar mer avancerade galliumnitridprocesser (GAN) och förbättrar radiofrekvenssystemfunktioner genom plug-ins, är komponentintegration fortfarande nyckeln till att minska kostnaderna och spara energi.Därför, först efter att kommunikationsstandarden har fastställts, kan den bästa designbalanspunkten hittas baserat på specifikationskraven.