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5G 將帶來射頻器件的全面升級
文章作者:admin 上傳更新:2019-07-15 17:45

射頻器件將迎來全面更新換代

在一個無線通訊系統中,需要使用三個集成電路——基頻(BB),中頻(IF),和射頻(RF),它們將接收到的訊號進行轉換和傳輸,實現通信功能。通常來說,射頻負責接收及發射高頻信號,基頻負責信號處理及儲存等,中頻則是射頻與基頻的中介橋梁,使信號能順利在高頻信號和基頻信號之間轉換。射頻器件是手機等各種無線通訊設備的關鍵部件,主要負責產生發送及接收處理高頻電磁波的工作。與負責將模擬信號與二進制數字信號相互轉換的 AD/DA 技術不同,射頻技術負責將微弱的低頻模擬信號放大成高頻電磁波將信息傳遞出去,

并且將從外界接收到的高頻電磁波進行過濾等工序后轉化為低頻模擬信號供基帶芯片處理。射頻器件包括功率放大器(PA)、濾波器、雙工器、射頻開關、低噪放大器、天線等。

(1)功率放大器:在發射機的前級電路中,調制振蕩電路所產生的射頻信號需要經過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級,獲得足夠的射頻功率以后,才能饋送到天線上輻射出去。

(2)濾波器:對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率后的電源信號。

(3)雙工器:將發射和接收訊號相隔離,保證接收和發射都能同時正常工作。它是由兩組不同頻率的帶阻濾波器組成,避免本機發射信號傳輸到接收機。

(4)射頻開關:負責不同頻段以及接收、發射通道之間的切換。

(5)低噪聲放大器:主要用于放大天線感應到的微弱的射頻信號。

(6)天線:處于整個手機通信系統的最外端,是手機實現與外界通信的窗口,其作用是接收電磁波或將電磁波發射出去。

5G 將帶來射頻器件的全面升級換代,5G 手機對于功率放大器、濾波器、天線等部件既有更新換代的需求,也有量的提升。目前全球主要的射頻器件供應商主要為外國公司,包括 Avago、Qorvo、Skyworks 等,國內則有信維通信等廠商立足手機射頻器件領域,同時積極布局無線充電、音頻業務、NFC 支付和連接器等多類產品。這些公司都將在 5G 時代獲得進一步發展,并且其中技術超前的公司將占據較大部分市場份額。

 

5G 手機射頻前端和基站天線是射頻器件最大增量

中國工信部明確了 3300~3400MHz(原則上限室內使用)、3400~3600MHz 和4800~5000MHz 頻段作為 5G 系統的工作頻段;對應 3GPP 5G 無線規范的n77(3300~4200MHz)和 n79(4400~5000MHz)。參考 Qorvo 給出的 5G 手機參考設計,至少需要新增 n77 和 n79 兩個射頻前端模組。射頻(RF)前端模塊供應鏈中的主要廠商包括:索尼,Murata(2014 年末收購 Peregrin Semiconductor),Skyworks,Qorvo,英飛凌,Broadcom(博通)/ Avago,Cavendish Kinetics,TDK EPCOS,高通,海思等。Broadcom 通

過將中高頻融合在一起,為 5G 超高頻段的到來做好了準備。憑借其 FBAR 體聲波(BAW)濾波器技術,Broadcom 還掌握了高頻和超高頻的主要關鍵模塊;Skyworks 定位于 5G 超高頻市場,新推出了 Sky5 平臺,這些先進的無線引擎包括高度集成的高性能發送/接收前端方案,以及分集接收(DRx)模塊;Murata主要涉足低頻段,但非常適合不斷增長的多樣化射頻模組市場;高通(Qualcomm)是行業新進入者,它帶來了從調制解調器到天線的端到端解決方案。

從目前手機射頻前端市場來看,可以說美國、日本廠商完全掌握了 PA 功放、濾波器(SAW、BAW)的市場份額。國內只有少數公司處于起步階段。

 

基站的射頻系統主要由基站天線、塔頂放大器、濾波器、合路器等組成,起到無線信號的接收、傳送及發送等功能?;咎炀€在 5G 時代將發生較大變化,基站的天線將演進為天線與基站設備一體化,從無源到有源。

根據 ABI Research 的數據,2016 年華為、凱瑟琳、康普占據了 67.8%的全球天線市場份額,分別占比為 31.6%、21.0%、15.2%,華為作為主設備及基站天線龍頭,有望繼續保持全球市場份額第一的位置,并且將持續受益于有源天線的增長。

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