La telefonia mobile RF si sta muovendo verso il chip integrato

La generazione della comunicazione si è evoluta da 2G a 4G e ogni generazione di tecnologia cellulare ha subito diversi aspetti dell'innovazione. La tecnologia di ricezione della diversità è aumentata da 2G a 3G, l'aggregazione dei vettori è aumentata da 3G a 4G e UHF, 4x4 MIMO e più aggregazione dei portatori sono state aggiunte a 4.5G.

Questi cambiamenti hanno portato un nuovo slancio di crescita allo sviluppo della telefonia mobile RF. Il front-end RF del telefono cellulare fa riferimento ai componenti di comunicazione tra l'antenna e il ricetrasmettitore RF, inclusi filtri, LNA (amplificatore a basso rumore), PA (amplificatore di potenza), interruttore, sintonizzazione dell'antenna e così via.

Il filtro viene utilizzato principalmente per filtrare rumore, interferenze e segnali indesiderati, lasciando solo segnali nella gamma di frequenza desiderata.

Il PA amplifica il segnale di ingresso attraverso il PA quando trasmette il segnale, in modo che l'ampiezza del segnale di uscita sia abbastanza grande per l'elaborazione successiva.

L'interruttore utilizza un interruttore tra acceso e spento per consentire al segnale di passare o fallire.

Il sintonizzatore dell'antenna si trova dopo l'antenna, ma prima della fine del percorso del segnale, le caratteristiche elettriche dei due lati sono abbinate tra loro per migliorare il trasferimento di potenza tra di loro.

In termini di ricezione dei segnali, semplicemente parlando, il percorso di trasmissione del segnale viene trasmesso dall'antenna e quindi passato attraverso l'interruttore e il filtro, quindi trasmesso all'LNA per amplificare il segnale, quindi al ricetrasmettitore RF e infine al fondamentale frequenza.

Per quanto riguarda la trasmissione del segnale, viene trasmessa dalla frequenza fondamentale, trasmessa al ricetrasmettitore RF, alla PA, all'interruttore e al filtro, e infine al segnale trasmesso dall'antenna.

Con l'introduzione del 5G, più bande di frequenza e più nuove tecnologie, il valore dei componenti front-end RF continua a crescere.



A causa del crescente numero di tecnologie per l'introduzione del 5G, la quantità e la complessità delle parti utilizzate nei front-end RF sono aumentate notevolmente. Tuttavia, la quantità di spazio PCB assegnata dagli smartphone a questa funzione è in calo e la densità delle parti front-end è diventata una tendenza attraverso la modularizzazione.

Al fine di risparmiare costi di telefonia mobile, spazio e consumo energetico, l'integrazione dei chip 5GSoC e 5G RF sarà una tendenza. E questa integrazione sarà divisa in tre fasi principali:

Fase 1: la trasmissione dei dati LTE 5G e 4G iniziali esisterà in modi separati. Un AP di processo a 7 nm e un SoC con chip a banda base 4G LTE (incluso 2G ​​/ 3G) sono associati a un set di chip RF.

Il supporto del 5G è completamente indipendente da un'altra configurazione, incluso un processo a 10 nm, che può supportare chip in banda base 5G in banda inferiore a 6 GHz e millimetrica e 2 componenti RF indipendenti sul front-end, incluso uno che supporta RF 5GSub-6GHz. Un altro supporto per il modulo antenna front-end RF a onde millimetriche.

Il secondo stadio: in considerazione della resa e dei costi del processo, la configurazione principale sarà comunque un AP indipendente e un chip in banda base 4G / 5G più piccolo.

Il terzo stadio: ci sarà una soluzione per SoC con chip in banda base AP e 4G / 5G e anche RF LTE e Sub-6GHz avranno l'opportunità di integrarsi. Per quanto riguarda il front end RF a onde millimetriche, deve ancora esistere come modulo separato.

Secondo Yole, il mercato globale del front-end RF crescerà da $ 15,1 miliardi nel 2017 a $ 35,2 miliardi nel 2023, con un tasso di crescita annuo composto del 14%. Inoltre, secondo le stime della Navian, la modularità ora rappresenta circa il 30% del mercato dei componenti RF e il rapporto di modularizzazione aumenterà gradualmente in futuro a causa della tendenza dell'integrazione continua.