RF MEMS与RF SOI技术谁能称霸?
Strategy AnalyTIcs的分析师Chris Taylor表示:"RF MEMS能够提供非常低的导通电阻,从而降低插入损耗。但RF MEMS缺乏生产追踪记录,大批量的无线系统OEM厂商将不会盲目对新技术和小型供应商买单。当然,相较于RF SOI器件,RF MEMS的价格必须有足够的竞争力,但还有一个主要的障碍是,OEM厂商需要验证产品可靠性,需要可靠的供应来源。"
射频前端
智能手机是混合了RF开关、天线调谐器和其他组件商业环境的大市场,它的数据值得一看。根据Pacific Crest Securities的数据,2017年,全球智能手机出货量预计将增长1%,而在刚刚过去的2016年,智能手机的年增长率也仅有1.3%。
另一方面,根据YoleDéveloppement的数据,智能手机的RF前端模块/组件市场规模预计将从2016年的101亿美元跃升至2022年的227亿美元。据Strategy Analytics分析,2016年,RF开关设备市场规模为17亿美元。
随着OEM厂商继续在智能手机中增加更多RF组件,RF市场正在不断增长。"多频段LTE也正在向低端设备普及,"Strategy Analytics的Taylor说。"RF开关组件市场正在增长。"
在手机网络转向4G或长期演进(LTE)的过程中,每台手机的RF开关设备数量都有所增加。"我们谈论的出货量单位非常巨大,"Taylor说。"现在,大多数RF开关设备(并非全部)应用在手机上,其中绝大多数使用了RF SOI制造工艺。RF MEMS仍然是新兴事物,相对于RF SOI开关来说微不足道。"
尽管RF开关的出货量巨大,但市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor说,这些设备的平均销售价格(ASP)为10至20美分。
尽管RF开关的出货量巨大,但市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor说,这些设备的平均销售价格(ASP)为10至20美分。
同时,在一个简单的系统中,RF前端由多个组件组成 - 功率放大器、低噪声放大器(LNA)、过滤器和RF开关。
GlobalFoundries的技术人员Randy Wolf在最近的一个演讲中说:"功率放大器的主要目的是确保有足够的能量,可以让您的信号或信息到达目的地。
LNA放大来自天线的小信号。RF开关将信号从一个组件路由到另一个组件。"过滤器可防止任何不需要的信号进入后端,"Wolf说。
在手机上,2G和3G无线网络的射频功能非常简单。2G只有四个频段,3G有五个频段。但4G有40多个频段。4G不仅融合了2G和3G的频段,而且还搭载了一系列4G频段。
除此之外,移动运营商部署了一种称为载波聚合的技术。载波聚合将多个信道或分量载波组合到一个大数据管道中,在无线网络中实现更高的带宽和更快的数据速率。
为了应对多个频段和载波聚合,OEM厂商需要复杂的RF前端模块。今天的RF前端模块会集成两个或多个多模多频带功率放大器,以及多个开关和过滤器。"这取决于所采用的RF架构。功率放大器的数量由手机可寻址的地区频带决定。"Qorvo移动战略营销经理Abhiroop Dutta表示:"使用单个SKU在全球范围内应对多地区/全球蜂窝市场的典型"全网通"手机,频段覆盖面非常广泛。在这种手机典型的集成RF前端模块的实现中,一个工程选择是使用具有分频带模块的射频前端,以应对高、中、低频带的不同要求。"
相比之下,还有另外一种情况,智能手机OEM厂商可能会针对特定市场设计专用手机。"一个例子是针对中国大陆市场的手机。在这种情况下,RF前端需要支持该地区特有的频段,"Dutta说。
根据Cavendish Kinetics的说法,LTE手机上有两种天线,主集天线和分集天线。基本上,主集天线用于发射/接收功能,分集天线用于提高手机的下行数据速率。
在实际操作中,信号首先到达主集天线,然后移动到天线调谐器上,这允许系统调整到任何频带。然后,信号进入一系列射频开关。"它转换到您要使用的适用频段说,比如GSM、3G或4G,"GlobalFoundries的Wolf说。"从那里,信号进入滤波器,然后是功率放大器,最后到达接收器。"
尽管RF开关的出货量巨大,但市场竞争激烈,价格压力较大。Taylor说,这些设备的平均销售价格(ASP)为10至20美分。
考虑到这种复杂性,手机OEM厂商面临一些挑战,功耗和尺寸至关重要。"由于这种复杂性,信号在前端会遭到更多损失,这对您的接收机的总体噪声系数将造成负面影响,"Wolf说。
显然,RF开关在解决这个问题方面起关键作用。总的来说,智能手机可能包含10多个RF开关设备。基本的RF开关采用单刀单掷(SPST)配置。这是一种简单的on-off型开关。
今天,OEM厂商使用更复杂的开关类型。Ron * Coff是RF开关的关键指标。根据Peregrine Semiconductor,"Ron * Coff是反
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