'智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命'

技術 通信 智能手機 設計 TDK 博通 ASP 智芯諮詢 2019-08-02
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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

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射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

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▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

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射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

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▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

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射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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手機側:5G 射頻前端複雜化與 5G 換機潮,驅動射頻前端市場成長。全球智能手 機市場已經趨於飽和,但是從 3G 到 4G 以及未來 5G,射頻器件單機價值量逐步提升;加之 5G 驅動的換機潮,手機側射頻前端市場有望迎來加速成長。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命


智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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手機側:5G 射頻前端複雜化與 5G 換機潮,驅動射頻前端市場成長。全球智能手 機市場已經趨於飽和,但是從 3G 到 4G 以及未來 5G,射頻器件單機價值量逐步提升;加之 5G 驅動的換機潮,手機側射頻前端市場有望迎來加速成長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

根據 Yole 的預測,智能手機射頻前端市場將在 2023 年達到 352 億美元,複合年增 長率為 14%。但是射頻部件增速不一,其中份額最大的濾波器市場預計將以 19%的復 合增速增長,從 2017 到 2023 年幾乎增長 3 倍;LNA 市場預計將以 16%的複合年增長 率增長;隨著 4×4 及以上 MIMO 技術的普及,預計天線調諧器市場也將實現顯著增長。

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隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

手機側:5G 射頻前端複雜化與 5G 換機潮,驅動射頻前端市場成長。全球智能手 機市場已經趨於飽和,但是從 3G 到 4G 以及未來 5G,射頻器件單機價值量逐步提升;加之 5G 驅動的換機潮,手機側射頻前端市場有望迎來加速成長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

根據 Yole 的預測,智能手機射頻前端市場將在 2023 年達到 352 億美元,複合年增 長率為 14%。但是射頻部件增速不一,其中份額最大的濾波器市場預計將以 19%的復 合增速增長,從 2017 到 2023 年幾乎增長 3 倍;LNA 市場預計將以 16%的複合年增長 率增長;隨著 4×4 及以上 MIMO 技術的普及,預計天線調諧器市場也將實現顯著增長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

美日角逐,射頻前端格局初定

收購兼併熱潮下,射頻前端格局初定。傳統的射頻前端市場基本由美日巨頭佔據, 主要是四家廠商:Broadcom、Skyworks、Qorvo和Murata。隨著通信制式的不斷複雜化與單機ASP提升,形成射頻部分一體化射頻解決能力才能佔領最大的市場份額,自2014年以來,海外巨頭進行了一系列佈局,來強化自己的射頻芯片佈局;海外射頻芯片巨頭,通過一系列併購整合,完成了射頻芯片和濾波器的佈局。主要是進行了三方面的佈局:1、基帶芯片廠商與射頻芯片廠商之間的整合,形成基帶和射頻一體化提供方案。典型的代表為Qualcomn與TDK設立RF360公司研發射頻部分;2、射頻芯片廠商收購濾波器廠商,形成射頻芯片與濾波器的一體化解決能力,典型的代表為skyworks收購 Panasonic的射頻部門,組成新的skyworks; 3、巨頭之間的強強聯合與整合,提供射頻終端的整體解決能力,典型的代表為2014年RFMD與Triquint合併成立Qorvo,2014年 Murata收購Peregrine,增強射頻前端的能力。海外巨頭通過一系列整合,進一步拉高了射頻前端行業門檻,給後來者包括國產企業帶來很大困難。

"
上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

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射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

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▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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手機側:5G 射頻前端複雜化與 5G 換機潮,驅動射頻前端市場成長。全球智能手 機市場已經趨於飽和,但是從 3G 到 4G 以及未來 5G,射頻器件單機價值量逐步提升;加之 5G 驅動的換機潮,手機側射頻前端市場有望迎來加速成長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

根據 Yole 的預測,智能手機射頻前端市場將在 2023 年達到 352 億美元,複合年增 長率為 14%。但是射頻部件增速不一,其中份額最大的濾波器市場預計將以 19%的復 合增速增長,從 2017 到 2023 年幾乎增長 3 倍;LNA 市場預計將以 16%的複合年增長 率增長;隨著 4×4 及以上 MIMO 技術的普及,預計天線調諧器市場也將實現顯著增長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

美日角逐,射頻前端格局初定

收購兼併熱潮下,射頻前端格局初定。傳統的射頻前端市場基本由美日巨頭佔據, 主要是四家廠商:Broadcom、Skyworks、Qorvo和Murata。隨著通信制式的不斷複雜化與單機ASP提升,形成射頻部分一體化射頻解決能力才能佔領最大的市場份額,自2014年以來,海外巨頭進行了一系列佈局,來強化自己的射頻芯片佈局;海外射頻芯片巨頭,通過一系列併購整合,完成了射頻芯片和濾波器的佈局。主要是進行了三方面的佈局:1、基帶芯片廠商與射頻芯片廠商之間的整合,形成基帶和射頻一體化提供方案。典型的代表為Qualcomn與TDK設立RF360公司研發射頻部分;2、射頻芯片廠商收購濾波器廠商,形成射頻芯片與濾波器的一體化解決能力,典型的代表為skyworks收購 Panasonic的射頻部門,組成新的skyworks; 3、巨頭之間的強強聯合與整合,提供射頻終端的整體解決能力,典型的代表為2014年RFMD與Triquint合併成立Qorvo,2014年 Murata收購Peregrine,增強射頻前端的能力。海外巨頭通過一系列整合,進一步拉高了射頻前端行業門檻,給後來者包括國產企業帶來很大困難。

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5G 毫米波引入新玩家

毫米波頻段下,基帶芯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無線電製造經驗的數 字芯片供應商有機會參與到集成射頻SOC模塊的開發。典型代表是高通,其在2014年收購Blacksand進入PA市場,2016年同日本電子元器件廠商TDK聯合組建合資公司進入濾波器市場,為5G時代射頻前端技術提前佈局,同時發佈全球首款5G調制解調器驍龍X50。2017年2月,高通推出了全新的射頻前端解決 方案RF360,提供了從調制解調器到天線的完整解決方案。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

手機側:5G 射頻前端複雜化與 5G 換機潮,驅動射頻前端市場成長。全球智能手 機市場已經趨於飽和,但是從 3G 到 4G 以及未來 5G,射頻器件單機價值量逐步提升;加之 5G 驅動的換機潮,手機側射頻前端市場有望迎來加速成長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

根據 Yole 的預測,智能手機射頻前端市場將在 2023 年達到 352 億美元,複合年增 長率為 14%。但是射頻部件增速不一,其中份額最大的濾波器市場預計將以 19%的復 合增速增長,從 2017 到 2023 年幾乎增長 3 倍;LNA 市場預計將以 16%的複合年增長 率增長;隨著 4×4 及以上 MIMO 技術的普及,預計天線調諧器市場也將實現顯著增長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

美日角逐,射頻前端格局初定

收購兼併熱潮下,射頻前端格局初定。傳統的射頻前端市場基本由美日巨頭佔據, 主要是四家廠商:Broadcom、Skyworks、Qorvo和Murata。隨著通信制式的不斷複雜化與單機ASP提升,形成射頻部分一體化射頻解決能力才能佔領最大的市場份額,自2014年以來,海外巨頭進行了一系列佈局,來強化自己的射頻芯片佈局;海外射頻芯片巨頭,通過一系列併購整合,完成了射頻芯片和濾波器的佈局。主要是進行了三方面的佈局:1、基帶芯片廠商與射頻芯片廠商之間的整合,形成基帶和射頻一體化提供方案。典型的代表為Qualcomn與TDK設立RF360公司研發射頻部分;2、射頻芯片廠商收購濾波器廠商,形成射頻芯片與濾波器的一體化解決能力,典型的代表為skyworks收購 Panasonic的射頻部門,組成新的skyworks; 3、巨頭之間的強強聯合與整合,提供射頻終端的整體解決能力,典型的代表為2014年RFMD與Triquint合併成立Qorvo,2014年 Murata收購Peregrine,增強射頻前端的能力。海外巨頭通過一系列整合,進一步拉高了射頻前端行業門檻,給後來者包括國產企業帶來很大困難。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

5G 毫米波引入新玩家

毫米波頻段下,基帶芯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無線電製造經驗的數 字芯片供應商有機會參與到集成射頻SOC模塊的開發。典型代表是高通,其在2014年收購Blacksand進入PA市場,2016年同日本電子元器件廠商TDK聯合組建合資公司進入濾波器市場,為5G時代射頻前端技術提前佈局,同時發佈全球首款5G調制解調器驍龍X50。2017年2月,高通推出了全新的射頻前端解決 方案RF360,提供了從調制解調器到天線的完整解決方案。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

其後高通逐步完善了射頻前端產品線,於2019年2月推出X50的後續版本X55,能 夠實現高達7Gbps的下行、以及3Gbps的上行速率。同時推出了相配套的射頻前端方案, 最突出的是支持全球毫米波頻段(26GHz、28GHz、39GHz)的 QTM525毫米波天線模組,其可以實現厚度小於8mm的5G手機(相比之下,iPhone XS和Galaxy S9分別為 7.7mm和8.5mm厚)。高通通過將收發器、開關等前端器件和天線陣列都集成在一個模組當中, 極大地簡化了5G手機開發難度,並且有效控制模組尺寸。

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上一期專題《5G射頻技術專題一:5G對射頻前端及通信環境的改變》分別從基站側與終端側、SA與NSA、 Sub-6GHZ與mmwave毫米波,以此來探討5G對射頻前端帶來的三大改變。
隨著射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。本期專題將進一步介紹5G對射頻前端發展的驅動作用。

射頻前端(RFEE)是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色,在發射信號的過程中扮演著將二進制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二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低噪聲放大器(LNA)、天線調諧器等。射頻部分處於發射狀態時,開關的接收支路關閉發射支路打開,低噪聲放大器處於關閉狀態,從收發機(Tranceiver)發出的信號經過功率放大器(PA)放大,再通過濾波器濾除雜波,通過雙工器(由兩個濾波器組成)後連接到開關的發射支路,信號通過天線發射出去;當射頻部分處於接收狀態時,開關的接收支路打開發射通道關閉,功率放大器關閉,從天線接收到的信號,通過開關的接收支路到雙工器,經過濾波後傳遞給低噪聲放大器放大,放大後傳遞給收發機進行信號處理,完成信號接收。

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智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。從手機終端單機價值量來看,2G時代射頻前端價值量約3美元,4G時代達到18美金,到5G時代將增長至25美金,增幅近40%。移動終端每增加一個頻段,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5G手機將需要實現更復雜的功能,包括多輸入多輸(MIMO)、智能天線技術(如波束成形或分集)、載波聚合(CA)等,射頻前端價值量還將持續提升。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

射頻前端是 5G 設備的核心部件

射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進行更復雜的信號處理,射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、更寬的通信帶寬,更高更有效率和高線性度的信號功率輸出,自身需要升級以適應5G的變化,在整體結構、材質以及器件數量方面都需要巨大的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域,行業變革迫在眉睫。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

▌5G 驅動射頻器件高增長

基站側:5G 基站天線進化為 Massive MIMO 帶來射頻器件成倍增加。傳統 4G 基 站所配置 MIMO 天線基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波頻段,波長縮小到毫米 級, MIMO 進化為 Massive MIMO,可以達到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R 基站為例,每個通道需要一套射頻器件來計算,則射頻器件套數將為傳統 2T2R 基站的16 倍。同時由於5G 通信頻段帶寬將大幅增加,濾波器、PA 等設計更為複雜,單體價 值也會有較大提升。數量成倍增加疊加價值量提升,基站射頻市場潛力巨大。

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手機側:5G 射頻前端複雜化與 5G 換機潮,驅動射頻前端市場成長。全球智能手 機市場已經趨於飽和,但是從 3G 到 4G 以及未來 5G,射頻器件單機價值量逐步提升;加之 5G 驅動的換機潮,手機側射頻前端市場有望迎來加速成長。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

根據 Yole 的預測,智能手機射頻前端市場將在 2023 年達到 352 億美元,複合年增 長率為 14%。但是射頻部件增速不一,其中份額最大的濾波器市場預計將以 19%的復 合增速增長,從 2017 到 2023 年幾乎增長 3 倍;LNA 市場預計將以 16%的複合年增長 率增長;隨著 4×4 及以上 MIMO 技術的普及,預計天線調諧器市場也將實現顯著增長。

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美日角逐,射頻前端格局初定

收購兼併熱潮下,射頻前端格局初定。傳統的射頻前端市場基本由美日巨頭佔據, 主要是四家廠商:Broadcom、Skyworks、Qorvo和Murata。隨著通信制式的不斷複雜化與單機ASP提升,形成射頻部分一體化射頻解決能力才能佔領最大的市場份額,自2014年以來,海外巨頭進行了一系列佈局,來強化自己的射頻芯片佈局;海外射頻芯片巨頭,通過一系列併購整合,完成了射頻芯片和濾波器的佈局。主要是進行了三方面的佈局:1、基帶芯片廠商與射頻芯片廠商之間的整合,形成基帶和射頻一體化提供方案。典型的代表為Qualcomn與TDK設立RF360公司研發射頻部分;2、射頻芯片廠商收購濾波器廠商,形成射頻芯片與濾波器的一體化解決能力,典型的代表為skyworks收購 Panasonic的射頻部門,組成新的skyworks; 3、巨頭之間的強強聯合與整合,提供射頻終端的整體解決能力,典型的代表為2014年RFMD與Triquint合併成立Qorvo,2014年 Murata收購Peregrine,增強射頻前端的能力。海外巨頭通過一系列整合,進一步拉高了射頻前端行業門檻,給後來者包括國產企業帶來很大困難。

智芯研報 | 5G射頻技術專題(二):5G 驅動射頻前端革命

5G 毫米波引入新玩家

毫米波頻段下,基帶芯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無線電製造經驗的數 字芯片供應商有機會參與到集成射頻SOC模塊的開發。典型代表是高通,其在2014年收購Blacksand進入PA市場,2016年同日本電子元器件廠商TDK聯合組建合資公司進入濾波器市場,為5G時代射頻前端技術提前佈局,同時發佈全球首款5G調制解調器驍龍X50。2017年2月,高通推出了全新的射頻前端解決 方案RF360,提供了從調制解調器到天線的完整解決方案。

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其後高通逐步完善了射頻前端產品線,於2019年2月推出X50的後續版本X55,能 夠實現高達7Gbps的下行、以及3Gbps的上行速率。同時推出了相配套的射頻前端方案, 最突出的是支持全球毫米波頻段(26GHz、28GHz、39GHz)的 QTM525毫米波天線模組,其可以實現厚度小於8mm的5G手機(相比之下,iPhone XS和Galaxy S9分別為 7.7mm和8.5mm厚)。高通通過將收發器、開關等前端器件和天線陣列都集成在一個模組當中, 極大地簡化了5G手機開發難度,並且有效控制模組尺寸。

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