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Handy-Funk bewegt sich in Richtung integrierter Chip

Die Kommunikationsgeneration hat sich von 2G zu 4G entwickelt, und jede Generation der Mobilfunktechnologie hat verschiedene Aspekte der Innovation durchlaufen. Die Empfangsdiversity-Technologie wurde von 2G auf 3G, die Carrier-Aggregation von 3G auf 4G und UHF, 4x4 MIMO sowie die Carrier-Aggregation auf 4,5G erhöht.

Diese Änderungen haben der Entwicklung von Mobilfunk-RF neue Wachstumsimpulse verliehen. Das HF-Front-End des Mobiltelefons bezieht sich auf die Kommunikationskomponenten zwischen der Antenne und dem HF-Transceiver, einschließlich Filter, LNA (rauscharmer Verstärker), PA (Leistungsverstärker), Schalter, Antennenabstimmung usw.

Der Filter wird hauptsächlich zum Herausfiltern von Rauschen, Interferenzen und unerwünschten Signalen verwendet, wobei nur Signale im gewünschten Frequenzbereich verbleiben.

Der PA verstärkt das Eingangssignal durch den PA, wenn das Signal übertragen wird, so dass die Amplitude des Ausgangssignals groß genug für die nachfolgende Verarbeitung ist.

Der Schalter verwendet einen Schalter zwischen Ein und Aus, damit das Signal durchgelassen wird oder ausfällt.

Der Antennentuner befindet sich hinter der Antenne, aber vor dem Ende des Signalpfads werden die elektrischen Eigenschaften der beiden Seiten aufeinander abgestimmt, um die Leistungsübertragung zwischen ihnen zu verbessern.

In Bezug auf den Empfang von Signalen wird einfach gesagt der Signalübertragungsweg von der Antenne gesendet und dann durch den Schalter und das Filter geleitet und dann zum LNA übertragen, um das Signal zu verstärken, dann zum HF-Transceiver und schließlich zur Grundwelle Frequenz.

Was die Signalübertragung anbelangt, so wird sie von der Grundfrequenz an den HF-Transceiver, an die PA, an den Schalter und das Filter und schließlich an das von der Antenne gesendete Signal gesendet.

Mit der Einführung von 5G, mehr Frequenzbändern und mehr neuen Technologien steigt der Wert von HF-Front-End-Komponenten weiter an.



Aufgrund der zunehmenden Anzahl von 5G-Einführungstechnologien haben Anzahl und Komplexität der in HF-Frontends verwendeten Teile dramatisch zugenommen. Der von Smartphones für diese Funktion zugewiesene PCB-Platz ist jedoch rückläufig, und die Dichte der Front-End-Teile ist durch die Modularisierung zum Trend geworden.

Um Handykosten, Platz und Stromverbrauch zu sparen, liegt die Integration von 5GSoC- und 5G-RF-Chips im Trend. Und diese Integration wird in drei Hauptphasen unterteilt:

Phase 1: Die Übertragung der ersten 5G- und 4G-LTE-Daten erfolgt auf unterschiedliche Weise. Ein 7-nm-Prozess-AP und ein 4G-LTE-Basisband-Chip-SoC (einschließlich 2G / 3G) werden mit einem Satz von HF-Chips gepaart.

Die Unterstützung von 5G ist völlig unabhängig von einer anderen Konfiguration, einschließlich eines 10-nm-Prozesses, der 5G-Basisband-Chips im Sub-6-GHz- und Millimeter-Band und zwei unabhängige HF-Komponenten am Front-End unterstützt, darunter eine, die 5GSub-6-GHz-HF unterstützt. Eine weitere Unterstützung für das Millimeterwellen-HF-Front-End-Antennenmodul.

Die zweite Stufe: Unter Berücksichtigung der Prozessausbeute und der Kosten wird die Hauptstromkonfiguration weiterhin ein unabhängiger AP und ein kleinerer 4G / 5G-Basisband-Chip sein.

Die dritte Stufe: Es wird eine Lösung für AP- und 4G / 5G-Basisband-Chip-SoC geben, und auch LTE- und Sub-6GHz-HF werden Integrationsmöglichkeiten bieten. Das Millimeterwellen-HF-Frontend muss noch als separates Modul vorhanden sein.

Laut Yole wird der globale RF-Front-End-Markt von 15,1 Mrd. USD im Jahr 2017 auf 35,2 Mrd. USD im Jahr 2023 wachsen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14%. Nach Schätzungen von Navian macht die Modularität mittlerweile etwa 30% des Marktes für HF-Komponenten aus, und der Modularisierungsgrad wird aufgrund des Trends der kontinuierlichen Integration in Zukunft schrittweise zunehmen.