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5年内手机射频前端器件市场将翻倍,国产滤波器是关键

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发表于 2019-6-14 10:55:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

手机射频前端器件市场规模在快速增长

日前有调查研究机构发布报告称手机射频前端(RFFE)的市场规模将达到227亿美元,远超过2016年101亿美元的市场规模

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研究机构称2022智能手机射频前端的市场规模将超过227亿美元(数据来源:Yole)

无独有偶,而此前高通发布的数据是到2020年智能手机射频前端器件的市场规模是180亿美金:

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2020年智能手机射频前端器件的市场规模是180亿美金

移动数据的指数增长推动了更多无线频谱的需求。由于需要在设备上支持从低到高的多样化和分散的射频频段,因此对手机RF前端设计和架构提出了巨大的挑战。为了进一步应对这一挑战,市场力量也在推动手机满足以下复杂要求:多频段(国内和国际漫游)和多模式(2G (GSM)/ 3G (UMTS)/ 4G(LTE)/4.5G(LTE-Advanced)/4.9G(LTE-Advanced Pro),辅助全球定位系统(A-GPS),WiFi /蓝牙(BT),近场通信(NFC)),多输入多输出(MIMO)和载波聚合(carrier aggregation),小尺寸(更薄的ID,更大的显示屏等),同时需要平衡成本竞争力,更好的性能,更长的电池寿命和监管要求(即比吸收率(SAR:Specific Absorption Rate))。而这些需求直接与RF前端的设计相关,因此RF前端必须进行优化,以便满足利益相关者和最终客户的要求。

但是,实际的可实现方法有一些限制。在手机中每个接收或发射链路至少需要一些物理器件,并且要使用一些相当大的功率。射频前端(RFFE:Radio Frequency Front-End)可以支持的路径数量存在上限。这个上限受手机的大小,成本和性能的限制。目前和可预见的未来已经达到了可用技术的限制,RFFE的设计和优化仍然是一个重大挑战。

射频前端定义

UE中的RFFE由许多关键组件组成:


  • 天线和天线调谐器

  • 频段选择,双工器:用于频率控制的滤波器,双工器,多工器和开关

  • 发射机和射频功率放大器(Tx / PA)

  • 接收器和低噪声放大器(Rx / LNA)




基带和RF(混频器,下变频器等)部分是整个UE的关键部件,而不是RFFE的一部分。

射频前端(RFFE)的简化框图定义如下:

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射频前端(RFFE)的简化框图

射频前端器件的集成可以带来的好处包括减小器件所占的空间预留更多的空间给天线,屏幕以及电池,或者更好地支持更多的频段;同时集成可以降低射频系统的插入损耗,改善手机的性能,如下面的图示:

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为了处理所有主要的蜂窝频率,智能手机将PA,开关和滤波器集成到覆盖低(a)中(b)以及高(c)频段

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集成的前端模块(a)与在PCB板上的分离器件相比可以减少高达0.5 dB的插入损耗(b)

射频前端的集成的主流方式是有源器件与开关和滤波器(或者双工器)集成,发射和接收的集成方式如下图所示:

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发射射频前端的集成方式

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接收射频前端的集成方式

无论是Yole的研究数据还是高通的数据来看未来集成射频模组是前端模块的发展趋势,而实际应用中手机OEM厂家也倾向于采用集成的射频前端器件,下面对比华为支持全球漫游的高端旗舰机P9和魅族的中低端机MX6,高端机射频前端的集成度明显高于低端机:

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华为P9的射频前端器件(绿框)

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魅族的MX6




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