LTE-A/5G设计蓄势待发 射频元件供应商士气大振
2013-08-26 15:54:09 来源:大比特半导体器件应用网 点击:1032
【哔哥哔特导读】射频(RF)元件需求急速增长。先进长程演进计划(LTE-Advanced, LTE-A)商转启动,下一代5G标准亦蓄势待发,驱动行动装置射频系统规格升级。系统厂为支援100MHz超大频宽、四十个以上频段并降低杂讯干扰,除计画增加低杂讯放大器(LNA)和功率放大器(PA)等射频元件用量外,亦将要求射频前端模组(FAM)提高功能整合度,吸引晶片商加紧展开卡位。
摘要: 射频(RF)元件需求急速增长。先进长程演进计划(LTE-Advanced, LTE-A)商转启动,下一代5G标准亦蓄势待发,驱动行动装置射频系统规格升级。系统厂为支援100MHz超大频宽、四十个以上频段并降低杂讯干扰,除计画增加低杂讯放大器(LNA)和功率放大器(PA)等射频元件用量外,亦将要求射频前端模组(FAM)提高功能整合度,吸引晶片商加紧展开卡位。
射频元件需求急速增长。先进长程演进计划(LTE-Advanced, LTE-A)商转启动,下一代5G标准亦蓄势待发,驱动行动装置射频系统规格升级。系统厂为支援100MHz超大频宽、四十个以上频段并降低杂讯干扰,除计划增加低杂讯放大器(LNA)和功率放大器(PA)等射频元件用量外,亦将要求射频前端模组(FAM)提高功能整合度,吸引芯片商加紧展开卡位。
英飞凌(Infineon)电源管理及多元电子事业处射频暨保护元件协理麦正奇表示,随着多频多模LTE及LTE-A设计加温,手机厂对FAM各类元件如 PA、LNA、开关(Switch)和滤波器(Filter)等需求皆显着攀升,进而激励硅锗碳(SiGe:C)、砷化镓(GaAs)和互补式金属氧化部半导体(CMOS)射频元件供应商士气大振,正相继投入开发新产品。
据悉,除美、日和韩全面启动LTE商机外,中国大陆亦可望于今年下半年发出4G执照,加速TD-LTE营运,而台湾也可望于年底顺利发照,让LTE进入高速成长期,并朝国际漫游与可向下相容2G/3G的多频多模规格发展。不仅如此,南韩、美国电信商近期更进一步点燃LTE-A商转战火。
随着行动通讯技术不断驱动,行动装置射频FAM也须在有限空间内导入高整合设计。目前多频多模LTE手机须支援十几个频段,搭载PA、LNA和射频开关数量皆较3G手机倍增,其中PA需七至八颗、LNA和开关则需二十到三十颗;未来手机迈向更高速、频宽更大且使用频段更多元的LTE-A和5G,射频元件用量更将三级跳,驱动晶片商提高产品整合度,以缩减占位空间及功耗。
据分析,传统砷化镓射频方案受限于製程特殊性,难与其他系统零组件整合,因此芯片商正猛踩油门推进新一代制程与封装技术。如英飞凌主攻硅锗碳材料制程,并搭配小型晶圆级封装(WLP)方案,打造高效能、高整合度且支援高频切换的单晶微波积体电路(MMIC)LNA;而高通(Qualcomm)亦推出 CMOS PA,透过CMOS制程整合更多周边元件。
据透露,硅锗碳在射频性能、品质和可靠度表现方面皆可媲美砷化镓,且更容易整合CMOS射频开关或其他零组件;因此,这几年硅锗碳元件出货量暴增,在 MMIC LNA市场的渗透率已与砷化镓元件相当。近期,英飞凌硅锗碳MMIC LNA更顺利打进联发科多频多模LTE公板建议清单,可望在今年底至明年继续提高市占率。
至于PA部分,其主掌射频讯号发送须更高功率与稳定度,目前仍以材料特性较佳的砷化镓方案为主,但CMOS PA挟成本和功能整合度优势,未来则可望在低阶手机市场崛起。此外,英飞凌亦已将硅锗碳LNA加PA的系统封装(SiP)或单芯片整合方案列入下一代产品蓝图,有助手机厂兼顾射频性能与系统体积。
不过,由于LTE-A与5G规格尚未完全底定,业界亦传出手机厂为达到高速高品质传输效能,必须舍弃整合型射频方案转向分离式设计;对此,麦正奇回应,目前确实有射频芯片商投入研究更前瞻的氮化镓(GaN)制程,并以外挂方式提升射频系统功能,但是射频元件整合一向是产品降价和省电的关键,因此仍须等通讯标准定论后,才能依规格需求找出最佳的设计平衡点。
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终端用户对更小更纤薄手机的需求为设计人员带来减小天线体积又不影响性能的挑战。
2013年3月6日 – 推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)推出新系列的可调谐射频元件(TRFC),协助开发最新世代智能手机的工程师解决其设计挑战。这些新器件极优地结合了调谐范围、射频品质因数(Q)及频率工作,提供比现有固定频段天线更优异的解决方案。
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