LTE-Advanced (LTE-A) teknolojisinin ticarileştirilmesi ve 5G standartlarının kademeli olgunluğuyla, mobil iletişim ekipmanlarının radyo frekans sistemi büyük yükseltmeler ve dönüşümlerle karşı karşıyadır.100MHz'in ultra çapında bantını desteklemek için, kırktan fazla frekans bandının çalışması ve girişim gürültüsünü azaltmak için, sistem üreticileri düşük gürültülü amplifikatörler (LNA) ve PA gibi radyo frekansı bileşenlerinin kullanımını artırmayı planlıyor ().Aynı zamanda, fonksiyonel entegrasyonu iyileştirmek için radyo frekansı ön uç modülleri (FAM) de gereklidir, bu da çip üreticilerini yeni nesil radyo frekansı çözümlerinin gelişimini hızlandırmaya yönlendirir.
Infineon'un Güç Yönetimi ve Çok Elektronik Bölümü Radyo Sıklığı ve Koruma Bileşenleri Yardımcı Direktörü Mai Zhengqi, çok frekanslı çok modlu LTE ve LTE-A tasarımlarının yükselişiyle, cep telefonu üreticilerinin çeşitlilere daha fazla dikkat çektiğini belirtti.PA, LNA, anahtarlar ve filtreler gibi FAM'deki bileşenler talepte keskin bir artış gördü.Bu değişiklik, yeni RF ürünlerinin geliştirilmesine yatırım yapan silikon germanyum karbon (SIGE: C), galyum arsenit (GAAS) ve tamamlayıcı metal oksit yarı iletken (CMOS) RF bileşen tedarikçilerinin coşkusunu teşvik etti.
Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve Güney Kore'de LTE ticarileştirilmesinin tam lansmanına ek olarak, Çin'in TD-LTE operasyonlarını hızlandırmak için bu yılın ikinci yarısında 4G lisansları vermesi bekleniyor.Tayvan ayrıca yıl sonundan önce başarılı bir şekilde lisans vermeyi bekliyor.Bu, LTE'nin hızlı bir büyüme dönemine girmesini ve uluslararası dolaşım ve çok frekanslı ve çok mod spesifikasyonlarına doğru 2G/3G ile uyumlu olan gelişmesini sağlayacaktır.Aynı zamanda, Güney Kore ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki telekom operatörleri de LTE-A'yı ticarileştirmeye başladılar.
Daha fazla radyo frekansı işlevini sınırlı bir alanda entegre etmek için, çok bantlı çok modlu LTE cep telefonlarının radyo frekansı FAM tasarımı, oldukça entegre bir tasarım çözümü benimsemelidir.Şu anda, LTE cep telefonlarının bir düzineden fazla frekans bandını desteklemesi gerekiyor ve PA, LNA ve RF anahtarlarının sayısı 3G cep telefonunun iki katıdır.Gelecekte, cep telefonları daha yüksek hızlar, daha büyük bant genişlikleri ve daha çeşitli frekans bantları ile LTE-A ve 5G'ye doğru geliştikçe, radyo frekansı bileşenlerinin kullanımı önemli ölçüde artacak ve çip üreticilerini ürünlerini geliştirmek için sürecektir.Alanı ve güç tüketimini azaltmak için entegrasyon.
Mai Zhengqi, geleneksel galyum arsenide RF çözümlerinin üretim sürecinin özelliği nedeniyle diğer sistem bileşenleriyle entegre edilmesinin zor olduğunu analiz etti.Bu nedenle, yonga üreticileri yeni nesil sürecin ve ambalaj teknolojilerinin ilerlemesini hızlandırıyor.Örneğin, Infineon silikon germanyum karbon malzeme süreçlerine odaklanıyor ve yüksek performans, yüksek frekanslı anahtarlama için yüksek performans, yüksek entegrasyon ve desteğe sahip MMIC LNA'lar oluşturmak için küçük gofret seviyesi ambalaj (WLP) çözümleriyle birleştiriyor.Qualcomm ayrıca CMOS süreciyle daha fazla çevresel bileşeni entegre etmek için CMOS PA'yı başlattı.
Mai Zhengqi ayrıca, silikon germanyum karbonunun radyo frekansı performansı, kalitesi ve güvenilirliği açısından galyum arsenit ile karşılaştırılabilir olduğunu ve CMOS radyo frekans anahtarlarını veya diğer bileşenleri entegre etmek daha kolay olduğunu ortaya koydu.Bu nedenle, silikon germanyum karbon bileşenlerinin sevkiyat hacmi son yıllarda önemli ölçüde artmıştır ve MMIC LNA pazarındaki penetrasyon oranı galyum arsenit bileşenlerine eşdeğerdir.Infineon'un Silikon Germanyum Karbon MMIC LNA, MediaTek'in çok bantlı çok modlu LTE Kamu Kurulu Öneri Listesi'ni başarıyla girdi ve pazar payını bu yılın sonundan gelecek yıla çıkarmaya devam etmesi bekleniyor.
PA'ya gelince, Mai Zhengqi, galyum arsenide çözümlerinin hala ana akım olmasına rağmen, CMOS PA'nın maliyet ve fonksiyonel entegrasyondaki avantajları nedeniyle gelecekte düşük kaliteli cep telefonu pazarında yükselmesi bekleniyor.Buna ek olarak, Infineon, cep telefonu üreticilerinin radyo frekansı performansını korurken sistem hacmini optimize etmelerine yardımcı olmak için yeni nesil ürün planına silikon Germanyum Karbon LNA artı PA Sistem Paketi (SIP) veya tek çipli entegrasyon çözümü içeriyordu.
LTE-A ve 5G spesifikasyonları henüz tam olarak belirlenmemiş olsa da, sektörde cep telefonu üreticilerinin entegre radyo frekansı çözümlerini terk edebileceği ve yüksek hızlı ve yüksek kaliteli iletim performansı elde etmek için ayrık tasarımlara geçebileceğine dair söylentiler var.Bu bağlamda, Mai Zhengqi, bazı radyo frekans çipleri üreticilerinin şu anda daha gelişmiş galyum nitrür (GAN) süreçlerini incelemesine ve eklentiler yoluyla radyo frekans sistemi işlevlerini iyileştirmesine rağmen, bileşen entegrasyonunun hala maliyetleri azaltmanın ve enerji tasarrufu sağlamanın anahtarı olduğunu söyledi.Bu nedenle, yalnızca iletişim standardı belirlendikten sonra, özellik gereksinimlerine göre en iyi tasarım dengesi noktası bulunabilir.