未來智能手機中RF前端需要達到怎樣的要求

　　RF器件和工藝技術的市場正在升溫，特別是對于智能手機中使用的兩個關鍵組件——RF開關器件和天線調諧器。

　　RF器件制造商及其代工合作伙伴繼續(xù)推出基于RF SOI工藝技術的傳統(tǒng)RF開關芯片和調諧器，用于當今的4G無線網絡。最近，GlobalFoundries為未來的5G網絡推出了45nm RF SOI工藝。RF SOI是RF版本的絕緣體上硅（SOI）技術，利用內置隔離的高電阻率襯底。

　　為了打破市場環(huán)境，一家無晶圓廠IC設計公司Cavendish Kinetics正在推出基于一種替代技術——RF MEMS的新一代RF產品和天線調諧器。

　　RF開關和調諧器是手機RF前端模塊中的關鍵組件之一。RF前端將發(fā)送和接收功能集成到系統(tǒng)中，RF開關對信號進行路由。調諧器幫助天線調整到任意頻段。

　　無論哪種器件和技術類型，當今RF市場的挑戰(zhàn)都令人望而生畏。Cavendish Kinetics總裁兼首席執(zhí)行官Paul Dal Santo表示：“幾年前，RF是一項相當簡單的設計。但事情現在已經大大改變。首先，RF前端必須可以處理非常寬的頻率范圍，從600 MHz至3 GHz。采用先進的信號技術和5G技術，頻率范圍將達到5GHz至60GHz。這給前端RF設計師帶來了難以置信的挑戰(zhàn)?！?/p>

　　考慮到這些挑戰(zhàn)，手機OEM廠商必須考慮選擇一些新的組件。具體來說，對于RF開關和天線調諧器，可以歸結為兩種技術——基于RF SOI的器件和RF MEMS。

　　RF SOI是現有技術。基于RF SOI的器件能力尚可，但它們開始遇到一些技術問題。除此之外，市場還存在價格壓力，隨著器件從200mm遷移到300mm晶圓廠，問題還會出現。

　　相比之下，RF MEMS有一些有趣的特性，并在某些領域取得了進展。事實上，Cavendish Kinetics公司表示，其基于RF MEMS的天線調諧器正在被三星和其他OEM接受。

　　Strategy Analytics的分析師Chris Taylor說：“接觸式RF MEMS提供非常低的導通電阻，從而降低插入損耗。但RF MEMS沒有生產記錄，高容量無線系統(tǒng)OEM廠商將不會對新技術和小型供應商做出巨大貢獻。當然，RF MEMS作為替代品，價格必須有競爭力，但主要OEM廠商想要可靠性得到檢驗的產品和可靠的供應來源。”

　　RF前端

　　不過，在智能手機（RF開關，調諧器，和其他組件）的混合商業(yè)環(huán)境中，RF前端市場值得關注。根據Pacific Crest Securities的數據，智能手機出貨量預計將在2017年增長1％，而2016年則增長了1．3％。

　　另一方面，根據YoleDéveloppement的數據，手機的RF前端模塊／組件市場預計將從2016年的101億美元躍升至2022年的227億美元。 據Strategy Analytics分析，RF開關器件市場在2016年達到了17億美元。

　　隨著OEM廠商繼續(xù)在智能手機中增加更多RF內容，RF市場正在不斷增長。Strategy Analytics的Taylor說：“多頻段LTE也正在向下層器件延伸，開關內容正在增加?！?/p>

　　在轉向4G或長期演進（LTE）的過程中，每臺手機的RF開關器件數量都有所增加。Taylor 說：“我們每年都在談論大量的單元，大多數但并非全部（RF開關）都會進入手機，其中現在絕大多數是SOI。RF MEMS仍然是新興市場，相對于RF SOI開關來說微不足道?！?/p>

　　盡管RF開關的出貨數量很大，但是市場競爭激烈，價格壓力較大。Taylor 表示，這些器件的平均銷售價格（ASP）為10－20美分。

　　同時，在一個簡單的系統(tǒng)中，RF前端由多個組件組成——功率放大器、低噪聲放大器（LNA）、濾波器、以及RF開關。