[情報] 行動RFFE射頻前端市場創新高，整合及系

看板MobileComm作者show31729 (Joker)時間6年前 (2017/09/18 15:53)推噓4(4推 0噓 2→)

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[情報] 行動RFFE射頻前端市場創新高，整合及系統化是5G關鍵 http://bit.ly/2f4k42f 智慧型手機是現代最廣泛、最通用的裝置之一。在過去十年內，智慧型手機已經達到了廣大的普及，現在已然是與數位世界接軌的主要管道。在某些情況下，特別是發展中國家，智慧型手機可能是該使用者唯一擁有的電子產品。十年前，智慧型手機的總出貨量不到 400萬支。時至今日，IHS Markit估計2017年之後每年將有超過15億支智慧型手機在全球市場流通販售。目前市面上智慧型手機多講求其功能和配備，例如銀幕、相機、記憶體、處理效能、軟體等。然而，使智慧型手機之所以能「行動通信」的射頻前端(RF front-end, RFFE)(訊號收發器和天線之間的組件)的功能反而時常被忽略。RF性能會是行動寬頻體驗好壞與否的關鍵。自從LTE技術開始廣泛應用以來，RFFE持續支援越來越多不同頻段和空中界面(air interface)模式，同時在智慧型手機設計的部分，也協助克服了其他領域所設下的大小及成本限制。就如同自2G到3G的技術轉變時提高了RFFE的複雜程度，從3G轉變到4G時，除了頻率的增加之外，隨著4×4 MIMO天線架構和載波聚合等的發展也使RFFE的複雜性呈倍數增長。同時，在競爭日益激烈的環境中，OEM ( Original Equipment Manufacturer)可能會將重點放在上述大多數使用者關注的功能上，並且在手機性能掛帥、比所有東西都還重要的此時， OEM對RF前端的興趣可能更為有限。根據IHS Markit無線半導體競爭情報的統計，手機RFFE組件市場的價值在2010年迅速採用 LTE技術之後，從43億美元增長至2017年的134億美元，年複合成長率(CAGR)超過17.7%。在這段時間內，RF組件的市場增長速度比半導體市場整體還要高出五倍。這正凸顯了RFFE 日益增長的複雜性和重要性。隨著市場進一步推向4G+和5G的深入發展，將探討頂尖RF及RF零組件所必備的關鍵技術特性。 LTE發展推動了RF組件市場隨著提供服務的LTE頻帶數量增加，出現了像是載波聚合(Carrier Aggregation；CA)等技術使數據傳輸速率更高。載波聚合是把原本各自獨立的RF頻段整併，為設備提供更寬的頻寬和更快的下載上傳速度。該技術造就了LTE-Advanced，意即那些級別為LTE 4以上的設備。自使用Cat-4 LTE開始，設備將能以150 Mbps以上的速率傳輸數據。目前最新的數據機是Cat-16 LTE，具備約1Gbps的下行數據速率。明年，具Cat-18的裝置將能夠提供達 1.2 Gbps的更快數據傳輸速率。為了能順利達到這樣的高速，手機等移動裝置不得不支援更多的收發路徑，額外的路徑也隨著4x4 MIMO的設計而變得更加複雜，且需要支援更多的載波聚合頻帶組合。隨著LTE Advanced進入LTE-Advanced Pro階段，載波聚合組合的數量呈指數級增長，2015年僅有200個CA組合，兩年後，該階段已設置超過1,000個頻帶組合。 RF組件整合以限制SKU擴散十年前，智慧型手機只要能支持五個頻段就能被稱之為「世界電話」(world phones)，現在一般的LTE到可能的載波聚合組合已經有大約50個頻段。在過去幾年前，OEM廠商一次發表一個庫存管理單元(Stock Keeping Unit, SKU)的智慧型手機就已經是一項很大的挑戰，現今，廠商發表的大多數智慧型手機都有至少二至四種不一樣的款式以供給全球所有通路的需求。蘋果一直是唯一一家只發行高價位智慧型手機的廠商，曾藉由iPhone4S實現了全球發行單一SKU的成就，但特別是隨著LTE的發展，這極可能是史上唯一也是最後一次這樣大規模的單一SKU發行。4S的熱銷使得蘋果公司不得不把大部分心力用在相對較小頻段的3G技術上，然而，一旦蘋果公司跨足至LTE的領域，單一SKU將不再是其發展計畫的可能選項了。至2012年9月底，當時蘋果所發布的新機型iPhone 5有三種不同的型號，且每一種為不同的LTE頻段。智慧型手機的RF元件空間有限，且為了支援越來越多的頻段，這些組件必須相互整合成模組。此外，如功率放大器(power amplifiers，PA)的組件不僅得支援一組頻帶，還得支持多種模式。這些多模、多波段的PA 被RF開關，雙向器和濾波器等其他組件包圍，以創建整合RFFE模組。系統化專業技術：RF獲勝機會多於僅是組件整合由於現有的高階智慧型手機支援許多頻段和模式，因此RF供應商對於系統級專業知識的需求從未如此之高。最成功的RF供應商能將多元的產品組合，且具有從數位基頻到天線的系統級協同設計能力。這些供應商能夠滿足客戶最廣泛的需求。這些需求包括生產最節能的設備、同時在智慧型手機中提供最快、且平均一致的下載和上傳速度。此外，OEM廠商必須滿足行動網路運營商的需求，使其設備以盡可能高效率的方式與網絡進行交互。很少有供應商能夠通過其產品組合來適應整個RFFE功能，這就是只有少數供應商主導手機RF組件市場的主要原因。心得: 目前智慧型手機市場上的整合RFFE設計，將會是未來幾年支援5G過渡期的基礎。 5G的推行必將帶來的性能挑戰，不能只依賴組件整合來解決，更需要在系統層面以及RFFE 內部進行解決。未來，RFFE必須針對系統級可調整性進行升級，通常將包括封包追蹤和天線調諧等技術，以符合設備使用者對性能、功率效率、和電池壽命的期望。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 203.145.192.234 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/MobileComm/M.1505721233.A.901.html

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hyghmax1202

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paul40807

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hsinggg

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