ด้วยการค้าเทคโนโลยี LTE-Advanced (LTE-A) และการครบกำหนดอย่างค่อยเป็นค่อยไปของมาตรฐาน 5G ระบบความถี่วิทยุของอุปกรณ์สื่อสารมือถือกำลังเผชิญกับการอัพเกรดและการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เพื่อรองรับความกว้างพิเศษของ 100MHz การทำงานของแถบความถี่มากกว่าสี่สิบและลดเสียงรบกวนผู้ผลิตระบบวางแผนที่จะเพิ่มการใช้ส่วนประกอบความถี่วิทยุเช่นแอมพลิฟายเออร์เสียงรบกวนต่ำ (LNA) และแอมพลิฟายเออร์พลังงาน (PA).ในขณะเดียวกันก็จำเป็นต้องมีโมดูล Front-End ความถี่วิทยุ (FAM) เพื่อปรับปรุงการรวมการทำงานโดยกระตุ้นให้ผู้ผลิตชิปเร่งการพัฒนาโซลูชันความถี่วิทยุรุ่นใหม่
Mai Zhengqi ผู้อำนวยการฝ่ายความถี่วิทยุและส่วนประกอบการป้องกันของแผนกการจัดการพลังงานของ Infineon และ Multi-Electronics ชี้ให้เห็นว่าด้วยการเพิ่มขึ้นของการออกแบบหลายโหมดหลายโหมดและ LTE-A ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือให้ความสนใจมากขึ้นส่วนประกอบใน FAM เช่น PA, LNA, สวิตช์และตัวกรองได้เห็นความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างมากการเปลี่ยนแปลงนี้ได้กระตุ้นความกระตือรือร้นของซิลิคอนเจอร์เมนเนียมคาร์บอน (SIGE: C), แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GAAS) และซัพพลายเออร์ส่วนประกอบของโลหะออกไซด์ออกไซด์ (CMOS) ซึ่งได้ลงทุนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ RF ใหม่
นอกเหนือจากการเปิดตัว LTE เชิงพาณิชย์อย่างเต็มรูปแบบในสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและเกาหลีใต้จีนแผ่นดินใหญ่คาดว่าจะออกใบอนุญาต 4G ในช่วงครึ่งหลังของปีนี้เพื่อเร่งการดำเนินงานของ TD-LTEไต้หวันยังคาดว่าจะออกใบอนุญาตสำเร็จก่อนสิ้นปีสิ่งนี้จะช่วยให้ LTE สามารถเข้าสู่ช่วงเวลาของการเติบโตอย่างรวดเร็วและพัฒนาไปสู่การโรมมิ่งระหว่างประเทศและข้อกำหนดหลายความถี่และหลายโหมดที่เข้ากันได้กับ 2G/3Gในเวลาเดียวกันผู้ประกอบการโทรคมนาคมในเกาหลีใต้และสหรัฐอเมริกาก็เริ่มทำการค้า LTE-A
ในการรวมฟังก์ชั่นความถี่วิทยุมากขึ้นในพื้นที่ จำกัด การออกแบบ FAM ความถี่วิทยุของโทรศัพท์มือถือ Multi-Multi-Multi-Mody Multy Mobile จะต้องใช้โซลูชันการออกแบบแบบบูรณาการสูงปัจจุบันโทรศัพท์มือถือ LTE จำเป็นต้องรองรับแถบความถี่มากกว่าหนึ่งโหลและจำนวนสวิตช์ PA, LNA และ RF เป็นสองเท่าของโทรศัพท์มือถือ 3Gในอนาคตเมื่อโทรศัพท์มือถือพัฒนาไปสู่ LTE-A และ 5G ด้วยความเร็วที่สูงขึ้นแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่และแถบความถี่ที่หลากหลายมากขึ้นการใช้ส่วนประกอบความถี่วิทยุจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญการบูรณาการเพื่อลดพื้นที่และการใช้พลังงาน
Mai Zhengqi วิเคราะห์ว่าโซลูชั่น Gallium Arsenide RF แบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะรวมเข้ากับส่วนประกอบของระบบอื่น ๆ เนื่องจากความพิเศษของกระบวนการผลิตดังนั้นผู้ผลิตชิปจึงเร่งความก้าวหน้าของกระบวนการรุ่นต่อไปและเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ตัวอย่างเช่น Infineon มุ่งเน้นไปที่กระบวนการวัสดุคาร์บอนซิลิคอนเจอร์เนียมและรวมเข้ากับโซลูชันบรรจุภัณฑ์แผ่นเวเฟอร์ขนาดเล็ก (WLP) เพื่อสร้าง MMIC LNAs ด้วยประสิทธิภาพสูงการรวมสูงและการสนับสนุนสำหรับการสลับความถี่สูงQualcomm ยังเปิดตัว CMOS PA เพื่อรวมส่วนประกอบส่วนปลายเพิ่มเติมผ่านกระบวนการ CMOS
Mai Zhengqi ยังเปิดเผยว่า Silicon Germanium Carbon นั้นเทียบได้กับ Gallium Arsenide ในแง่ของประสิทธิภาพความถี่วิทยุคุณภาพและความน่าเชื่อถือและง่ายต่อการรวมสวิตช์ความถี่วิทยุ CMOS หรือส่วนประกอบอื่น ๆดังนั้นปริมาณการจัดส่งของส่วนประกอบคาร์บอนซิลิคอนเจอร์เมเนียมได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและอัตราการเจาะในตลาด MMIC LNA นั้นเทียบเท่ากับส่วนประกอบของแกลเลียมอาร์เซนีด์Silicon Germanium Carbon MMIC ของ Infineon ได้เข้าสู่รายการคำแนะนำของคณะกรรมการสาธารณะหลายโหมดหลายโหมด Mediatek ของ Mediatek และคาดว่าจะเพิ่มส่วนแบ่งการตลาดต่อไปตั้งแต่ปลายปีนี้ถึงปีหน้า
สำหรับ PA Mai Zhengqi เชื่อว่าแม้ว่า Gallium Arsenide Solutions ยังคงเป็นกระแสหลัก แต่คาดว่า CMOS PA จะเพิ่มขึ้นในตลาดโทรศัพท์มือถือระดับต่ำสุดในอนาคตเนื่องจากข้อดีของต้นทุนและการรวมการทำงานนอกจากนี้ Infineon ยังรวมถึง Silicon Germanium Carbon LNA Plus Plus System Package (SIP) หรือโซลูชันการรวมชิปเดี่ยวในพิมพ์เขียวผลิตภัณฑ์รุ่นต่อไปเพื่อช่วยผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือให้เหมาะสมกับปริมาณระบบในขณะที่รักษาประสิทธิภาพความถี่วิทยุ
แม้ว่าข้อกำหนด LTE-A และ 5G ยังไม่ได้รับการพิจารณาอย่างสมบูรณ์ แต่ก็มีข่าวลือในอุตสาหกรรมว่าผู้ผลิตโทรศัพท์มือถืออาจละทิ้งโซลูชันความถี่วิทยุแบบบูรณาการและเปลี่ยนไปใช้การออกแบบที่ไม่ต่อเนื่องเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการส่งผ่านความเร็วสูงและคุณภาพสูงในเรื่องนี้ Mai Zhengqi กล่าวว่าแม้ว่าผู้ผลิตชิปความถี่วิทยุบางรายกำลังศึกษากระบวนการ Gallium Nitride ขั้นสูง (GAN) ขั้นสูงและปรับปรุงฟังก์ชั่นระบบความถี่วิทยุผ่านปลั๊กอินการรวมส่วนประกอบยังคงเป็นกุญแจสำคัญในการลดต้นทุนและประหยัดพลังงานดังนั้นหลังจากกำหนดมาตรฐานการสื่อสารแล้วจุดยอดคงเหลือในการออกแบบที่ดีที่สุดสามารถพบได้ตามข้อกำหนดของข้อกำหนด