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手机射频芯片整合将是未来的发展趋势

发布时间：2019-08-14 14:51:15

来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)

标签：射频 LNA PA

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通信技术从2G 发展到4G，每一代的蜂窝技术都出现不同面貌的革新。从2G 到3G 增加接收分集技术，3G 到4G 则增加载波聚合，再到4．5G 时则是增加超高频，4x4 MIMO，更多的载波聚合。

而这些变革都为手机射频发展带来新的成长动能。手机的射频前端是指介于天线与射频收发之间的通信零部件，包含滤波器、LNA（低噪声放大器）、PA（功率放大器）、开关、天线调谐等。

滤波器主要用来滤除噪声、干扰及不需要的信号，只留下所需频率范围内的信号。

PA 则是在发射信号时通过PA 放大输入信号，使得输出的信号幅度够大，以便后续处理。

开关则是利用开启和关闭之间切换，允许信号通过或不通过。

天线调谐器则位于天线之后，但在信号路径的末端之前，使得两侧的电特性彼此匹配，以改善它们之间的功率传输。

在接收信号方面，简单来说，信号传输路径是由天线接到信号后，经过开关及滤波器，传至LNA 将信号放大，再到射频收发，最后传送到基带。

至于信号发射，则是从基带出发，传送至射频收发后到PA，再到开关及滤波器，最后由天线发射信号。

而随着进入5G，更多的频段导入，以及涵盖更多新技术，使得射频前端零部件的价值不断上升。

由于5G 导入的技术愈来愈多，射频前端的零件用量和复杂性急剧增加，但智能手机分配给该功能的PCB 空间量却不断下降，而通过模组化提升前端零件的密度就成为趋势所在。

为了节省手机成本，空间及功耗，5G SoC 和5G 射频芯片的整合将是未来的发展趋势。而这整合将分成三大阶段：

第一阶段：初期5G 与4G LTE 资料的传输将以各自独立的方式存在。以1 个7 nm制程的AP 与4G LTE（包含2G／3G）基带芯片的SoC，搭配一组射频芯片（RFIC）。

而5G 则完全由另一个独立配置进行，包含一个10 nm制程，能同时支援Sub－6GHz 及毫米波段的5G 基带芯片，前端配置2 个独立的射频元件，包括一个支持5G Sub－6GHz射频，另一个是毫米波射频前端天线模组。

第二阶段：在考虑制程良率和成本的情况下下，主流配置仍会是一颗独立AP 与一个体积更小的4G／5G 基带芯片。

第三阶段：将会出现AP 与4G／5G 基带芯片SoC 的解决方案，LTE 与Sub－6GHz 射频也有机会整合。至于毫米波射频前端仍必须以独立模组存在。

据估计，全球射频前端市场将由2017年的151亿美元，成长到2023年的352亿美元，年复合成长率高达14％。此外，根据Navian估计，模组化现在占RF元件市场约30％，在不断整合的趋势下，模组化比率将在未来逐步上升。

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