再看 5G 時代對射頻前端的影響

射頻前端是行動通信設備的的重要部件, 同時扮演著兩個角色, 在發射信號的過程中扮演著將數位信號轉換成高頻率的無線電磁波信號, 在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉換成數位信號.

從手機終端單機價值量來看, 射頻前端價值到 5G 時代將增長至 25 美金. 每增加一個頻段, 需要增加 1 個雙工器, 2 個濾波器, 1 個功率放大器和 1 個天線開關. 未來手機射頻前端價值量還將持續提升.

5G 可選擇獨立 (SA) 網絡或者是折衷部署由 LTE 網絡完善而來的非獨立 (NSA) 網絡. SA 架構提供完善的 5G 體驗, 而 NSA 資本支出相對較低, 在 5G 大規模應用前, NSA可以作為風險較低的過渡方案.

Sub-6GHz 即低於 6GHz 的 5G 頻段是現有 LTE 頻段的向上延續, 一定程度上能夠利用現有的基站設施從而簡化 5G 部署. 毫米波指 24GHz~100GHz 的頻段, 用於短距離高數據速率的傳輸和交換.

5G 頻譜提升帶來射頻器件材料和工藝的兩大改變. 射頻前端的主動器件由於要承接高頻率, 材料和工藝都要發生變化. 傳統的射頻工藝從 LDMOS, SiGe, GaAs 為主, 未來GaN, SOI 等工藝將逐步成為主流.

在 5G 以前行動通信終端領域 GaAs PA 有著不可撼動的地位, 而在基站領域 GaN 有望取代 LDMOS 成為主流技術. 天線開關/LN 傳統是以 GaAs 技術為主, 隨著通信世代更新 RF-SOI 技術逐漸成為主流.

Sub-6GHz 由於與現有 4G 頻段接近, 射頻工藝整體變化不大, 更多的是漸進式創新. 而對於毫米波, 由於射頻前端集成度更高更容易實現集成的 SOI 技術應用更為廣泛, 同時技術可選項大為減少.

濾波器由 SAW 轉向 BAW, 由金屬轉向介質. 濾波器通過對通信鏈路中的信號頻率進行選擇和控制, 抑止不需要的頻率信號, 解決不同頻段, 不同形式通信系統之間信號干擾問題, 提高通信質量.

5G 時代射頻前端模組化程度將越來越高. 隨著通信制式升級頻段變多, 通信系統要向下兼容, 導致射頻器件越來越多越來越複雜, 同時要求增加電池容量, 壓縮 PCB 面積, 決定了模組化是必然趨勢.

基帶晶片廠商涉足射頻前端. 在毫米波頻段下由於可以根據 CMOS 或 SOI 技術設計每個構建模塊, 這將使得許多以前幾乎沒有 RF 制造經驗的數位晶片供應商有機會參與到集成射頻 SOC 模塊的開發.