新闻资讯 News
产品中心 / Products
联系方式

销售热线:0755-2729 6565

公司总机:0755-2775 9293 

图文传真:0755-2788 8009

中国 · 深圳 · 总部

联系地址:深圳市宝安区航城大道西乡光电研发大厦二楼

集成和技术创新创造新机会并将射频器件推向新高

日期: 2018-10-17
浏览次数: 42

智能手机是当今世界上使用最广泛、最通用的电子设备之一,在过去的十年里已经获得了巨大的普及,现在已经成为数字世界的主要沟通媒介。在某些情况下,特别是在发展中国家,智能手机可能是用户唯一具有计算功能的设备。就在10年前,上市的智能手机还不足400万部。与之形成对比的是,IHS Markit预计自2017年起,全球智能手机每年的出货量将超过15亿部。如今市场上用户更关注的功能,如屏幕、相机、内存、处理器和软件等。然而,RFFE射频前端(射频收发器与天线之间的器件)的功能通常会被忽略,而它的功能实际上正是智能手机具有移动性的关键。射频性能可以成为极佳移动宽带体验的推动者,或者成为一个阻碍者。

 

集成和技术创新创造新机会并将射频器件推向新高


自从广泛采用LTE技术以来,射频前端(RFFE)一直在支持越来越多的频段和空中接口制式,同时克服了智能手机设计中其他部分造成的尺寸和成本限制。

从2G到3G技术的转变导致了RFFE的复杂性呈几何级数式增长;从3G到4G的转变,更使得RFFE的复杂性呈指数式增长,除了增加频段,还增加了4x4 MIMO的天线架构和载波聚合。与此同时,在竞争日益激烈的环境中,OEM厂商可能会把重点放在前面提到的拍照等功能上,而当这些功能比以往任何时候都更受关注的时候,OEM厂商对射频前端的兴趣反而可能会更小。

根据IHS Markit无线半导体竞争研究报告的数据显示,移动手机射频前端器件市场的规模已从2010年的43亿美元增长到2017年的约134亿美元,复合年增长率超过17.7%。在这段时间里,射频器件市场的增长速度是整个半导体市场的5倍,这一惊人的成就凸显了RF前端的重要性和复杂性。

为了揭示智能手机设计中最关键的一个方面——RF前端,IHS Markit将推出一系列RFFE的深度分析。这些文章将讨论器件集成的趋势,与日俱增的复杂性,以及随着市场进一步向采用4G+和5G技术发展所需要优异射频性能的一些关键技术属性。本文是本系列的第一篇。

LTE的进步推动了射频器件市场的发展

随着支持LTE的频带数量的增加,诸如载波聚合之类的技术已经出现,从而推动更高的数据传输率。载波聚合是单个射频频带的组合,可以为给定的设备创建更宽的带宽和更快的下载速度和上传速度。这一技术随着高级版LTE,基本是LTE Cat 4 及以上的出现而出现。从Cat 4 LTE开始,设备可以达到150Mbps或更高的数据速率。最新的可用调制解调器是Cat-16 LTE,可以将数据速率提高到大约1Gbps。明年,Cat18设备甚至能达到1.2Gbps的数据传输速度。为了实现这些非凡的速度,移动设备必须支持更多的发送和接收通道,额外的接收通道因为采用4x4 MIMO设计而变得更加复杂且需要支持越来越多的载波聚合组合。随着高阶版LTE进化到高阶版LTE Pro,载波聚合组合的数量呈指数级增长,2015年只有200种CA组合,两年后,这一阶段的组合数量将超过1000种。


集成和技术创新创造新机会并将射频器件推向新高


防止SKU激增的器件集成

10年前,智能手机只需要支持大约5个频段,就能被认为是“全球通手机”,而现在的LTE制式大约有50个频段,甚至还没算上可能的载波聚合组合。就在几年前,OEM厂商还可以在全球范围内发布单一SKU智能手机,尽管这在当时是一个挑战。如今发布的大多数智能手机都至少有2到4个版本,以解决支持全球所有主要网络的问题。苹果是唯一一家通过iPhone 4S实现全球单一SKU的高端智能手机OEM厂商,但这可能是高产量设备实现这一目标的最后一次机会,尤其是在LTE技术进步的情况下。苹果iPhone 4S只需应对相对较少频带的3G技术,一旦苹果进入到LTE时代,单一SKU不再是一种选择。2012年9月底新发布的iPhone 5有三个不同的型号,每个型号支持一组不同的LTE频段。智能手机留给RF器件的空间有限,为了支持越来越多的频段,这些器件必须彼此集成到模块中。此外,像功率放大器(PA)这样的器件不仅必须支持一组频段,还必须支持多种制式。这些多制式、多波段的PA被其他器件所包围,例如集成了RF开关、双工器和滤波器的前端模块。


集成和技术创新创造新机会并将射频器件推向新高


与今天的旗舰智能手机相比,看一看早期的LTE智能手机RF前端的地位,就凸显了器件集成的重要性。例如,2012年的三星Galaxy SIII中发现的主要射频器件中,只有6%被集成在模块中,而这些器件占了RFFE物料成本(BOM)的26%(不包括RF Transceivers)。相比之下,模块化器件占了三星Galaxy S8 Plus中RFFE BOM的87%。

并不是所有的OEM厂商都会采用相同的方法来进行射频器件集成,这取决于智能手机的目标市场;他们可能会选择使用分立和集成射频前端混合的方式。Skyworks、Qorvo和高通等射频供应商提供了各种级别的集成射频器件。对于专注于入门级、本地或运营定制手机的OEM厂商来说,他们可能会选择在设计中使用更多的分立射频。然而,即便是区域性的手机,模块化的程度也越来越高。对于区域性的手机SKU来说,OEM厂商会使用集成的方式来处理信号放大和开关,只会使用分立的滤波器和双工器。结合了开关和滤波器的前端模块(FEM)可以在分集接收通道中使用,以方便载波聚合。除了分集接收的前端模块之外,对于大多数全球旗舰智能手机设计来说,OEM厂商正在转向集成的前端模块,用于主传输和接收部分,其中一些设计可以覆盖由智能手机支持的低、中、高频带。一般来说在同类设计和定价的智能手机中,射频前端的集成水平和射频部分的BOM成本之间有直接的关系。

模块化推进,滤波器摇旗呐喊

虽然智能手机中的器件越来越模块化,但每个单元中使用的滤波器的数量预计会随着时间的推移而增加。对于每一个由手机支持的射频频段,都可以有两个或以上的滤波器。因此,每个手机的滤波器数量(集成或其他) 将继续随着时间的推移而增加,一些手机的单一型号要支持30多个LTE频段,每部手机可能会有超过70个滤波器。这是一种持续化趋势,特别是在高端智能手机市场中。为了使手机能够适应未来需要的滤波器的数量,射频滤波器将需要进一步集成到模块中,并整合其他功能,如天线开关和功率放大器。

系统级别的专业知识:在射频中获胜不仅仅需要器件集成

由于当前的高端智能手机支持如此多的频段和制式,因此,对射频供应商拥有系统级专业知识的需求从未如此之大。最成功的射频供应商将是那些拥有对于不同的产品组合的系统级协同设计能力,包括数字基带和天线。这些供应商将能够满足客户最广泛的需求。这些需求包括生产出性能强大而低功耗的设备,同时提供给智能手机持续的最快的下载和上传速度。此外,OEM厂商必须满足移动网络运营商的需求,使他们的设备能够尽可能高效地与网络进行通讯。很少有供应商能够将整个RF前端功能与他们的产品组合在一起,这是为什么只有少数厂商称霸移动手机射频器件市场的一个最主要的原因。

在智能手机市场上,当前的集成射频前端设计将成为未来几年智能手机过渡到支持5G技术的基础。随着新的无线电设计的实现,以及越来越多的软件控制,RFFE将不得不支持更广泛的频段。射频频率的范围将由700MHz到5GHz扩展为600MHz到60GHz,尽管更高的频率不具备移动性。此外,还会出现更高阶的调制和更多的空中接口技术,这将增加射频复杂性。5G带来的性能挑战不能仅由器件集成解决,而是需要在系统级别以及RFFE内部解决。展望未来,RFFE必须针对系统级别的可调性进行优化,而诸如包络跟踪和天线调优等技术将是设备的必需品,以满足用户对性能、能效和电池寿命的更高期望。在本系列的下一篇文章中,IHS Markit将深入研究包络跟踪技术,阐述其重要性的原因,以及它目前和未来在全球的LTE设备中的流行程度。


最新新闻 / News More>
1
2020 - 07 - 16
对于很多微波多端口器件来说有些端口是用来备用的,这些备用端口虽然并不參与整个系统的运行,但是却会对整个系统的电气性能造成一定的影响,为了消除这种影响就需要对备用端口安装合适的波导负载‍,通过稳定的波导负载‍来使其达到平衡。那么在选择波导负载‍的时候需要注意哪些事情呢?第1、注意选择合适的类型波导负载‍有不同的类型,有的负载类型只能吸收多余的光功率而有的类型则还能进行一部分反射,所以其可发挥的具体作用是不一样的。所以选择波导负载‍就一定要注意根据实际的使用需求,选择合适的负载类型,确保可以使其满足使用要求。第2、注意选择合适的材料厂家可以采用多种不同的材料来制造波导负载,例如铝、铜、蒙乃尔合金以及不锈钢等等材料,由于不同的材料所具有的特性都是不一样的所以有着不同的适用性,所以大家在选择波导负载‍的时候也要注意先了解其是用什么类型的材料来制造的并从中选择出合适的。第3、注意选择合适的尺寸波导负载‍除了有不同的功率以及带宽之外也有不同的尺寸大小,因为不同设备端口处的波导长度也是不一样的, 如果使用同一个尺寸标准就会导致有些设备无法安装使用,所以,在选择波导负载‍的时候还要注意根据设备的情况选择合适的尺寸。为了能够让波导负载‍顺利安装到设备上面,并且能够充分发挥出应有的作用不仅要找一个诚信经营波导负载‍生产厂家还要在采购时注意选择合适的负载类型、制造材料以及尺寸大小,只有这样才能保证选购的...
2
2020 - 08 - 20
波导负载‍是微波领域中经常使用到的一种微波元件,使用之后可以让系统某一部分在行波状态的同时将无用的信号吸收掉,使之和原传输系统失配从而保证微波系统能够正常的运行使用。那么,功能全,品质好的波导负载‍拥有哪些方面的特点呢?1、特征阻抗波导负载‍的特征阻抗与传播常数有关,特征阻抗在幅值上会反映出波导横向电场与横向磁场之比。当不同的波导互相连接时,特征阻抗越接近,连接处的反射就会越小。此外,波导负载‍的特征阻抗是量度连接处,对电磁能反射大小的一个很有用的参量。2、场结构场分布能够满足波导负载‍横截面边界条件的一种场分布称为波导的模式,不同的模式有不同的场结构,它们都满足波导横截面的边界条件,可以独立存在。波导负载‍当中的场结构可以分为两大类,一种是TE模,另一种是TM 模,前者电场没有纵向分量,而后者磁场则没有纵向分量。3、色散特性与普通传输线不同,波导负载‍并不能传输TEM模,电磁波在传播中会存在较为严重的色散现象,该现象说明电磁波的传播速度与频率有关。TE波和TM波的相速和群速都会随着波长而发生改变,这种现象就被称之为“色散”,而TE波和TM波则统称为“色散波”,其中,TEM波的相速和群速相同,且与频率无关,没有色散,称“无色散波”。波导负载‍的特点为大家介绍到这里,其实选料考究的波导负载‍还有很多特点有待大家的发现。也正因为波导负载‍拥有很多特点,所以在目前的市场中得到了十分广泛的...
3
2020 - 07 - 20
波导耦合器‍是通信、雷达、电子对抗等各种微波系统中使用十分普遍的一种设备,其性能好坏会直接对系统指标产生影响。而现在,为了适应现代电子的需要,系统对信号源的要求越来越高,所以对波导耦合器‍的要求也相应的提高。那么在使用优质的波导耦合器‍时应该考虑哪些事情呢?1、考虑理想的耦合条件波导耦合器‍的作用就是在不同光波导中间进行耦合,为了得到理想的使用效果,在使用波导耦合器‍的时候就要注意考虑双波导之间的理想耦合条件,例如两条波导的形状、尺寸和折射率分布完全相同。因此,在使用时应把波导长度做成耦合长度的奇数倍,使其能够在一条波导中获得大输出功率,从而实现了波导间的理想耦合。2、考虑损耗波导耦合器‍是有一定损耗的,其中包括附件损耗与插入损耗。前者是指所有输出端口的光功率总和相对于全部输入光功率的减小值,而后者则是输出端口的光功率相对于全部输入光功率的减少值。如果出现的损耗较大,就会导致光功率的大幅衰减,以至于耦合效率下降,所以在使用波导耦合器‍时要注意通过合理的方式降低损耗。3、考虑端接类型如果使用的是定向波导耦合器‍那么还应该注意多考虑耦合器端接端口的端接类型。如果端接电阻设置为与传输线路的固有阻抗相等,该端接端口处的能量可以极小的反射量被吸收,当端接端口的功率超出端接器的功率限制,则可能会发生故障。在波导耦合器‍的实际使用过程中要想获得理想的效果,除了要使用质量不错的波导耦合器‍之外,还...
4
2020 - 08 - 24
波导元器件‍是构成电路的重要元素之一,而且也是电路原理分析计算的结果,可以知道每个元器件的结构、特性、参数,所以质量有保证的波导元器件‍在电路中所起的作用以及对整个电路产生的影响都是十分重要的。那么如何选购波导元器件‍呢?1、性能要可靠在选购波导元器件‍的时候,首先要了解生产厂家是否有良好的市场信誉,其次,应该从该厂家选择进过实践证明以后,确认质量稳定、可靠性高的标准波导元器件‍,而且还要选择型号比较新的元器件,尽量避免选择那些已经被淘汰的元器件型号,以免无法和现在的电路配套使用。2、各方面条件要满足设计要求由于波导元器件‍是使用在电路当中的,而且在整个电路当中都起到了至关重要的作用。所以,在选购波导元器件‍的时候还应该先了解元器件各方面的因素,包括元器件的技术性能、质量等级、使用条件等等,都应该满足电路设计方面的要求。3、功耗和损耗要低为了确保电路拥有正常的性能,在选购波导元器件‍的时候一定要满足各方面的性能参数,除此之外,还应该选择功耗比较低以及损耗角比较低的波导元器件‍,同时,还应该确保元器件拥有较低的热阻、和较高的功率增益和高效益,这样才能满足电路的使用需求。正确选择波导元器件‍是实现电路功能的关键,所以在采购的时候所使用的选择方法与技巧是非常重要的。因此,大家在选购质量有保证波导元器件‍的时候,一定要做到综合考虑多方面的因素,通过严格的挑选采购到符合使用要求的高质量的波导...
5
2020 - 07 - 23
波导耦合器‍是一种波导器件中比较常见的耦合器,而且随着通信技术的快速发展,人们对通信的质量要求也越来越高,优质量的波导耦合器‍‍因为具有诸多优势所以在目前的市场上也有了越来越广泛的应用。那么,是什么原因让波导耦合器‍能够顺利的使用在各种波导器件当中的呢?本文将为大家简单的介绍一下。1、损耗较小对于波导当中的光功率来说,在使用过程中是会出现衰减的,而且是以指数形式产生衰减,并导致耦合的效率降低。但是,波导耦合器‍因为技术、材料等方面的原因,在使用过程中产生的损耗比较小,这就在一定程度上减缓了光功率的衰减速度,从而提高了耦合的效率。2、可以进行单向传输波导耦合器‍不仅有着很快的相应速度,而且还能够让光信号进行单向传输,且在输入端中不会出现输出信号的反馈,所以,在各种设备当中使用性能可靠的波导耦合器‍,就能够在阻断电路系统中电联系的同时,保证系统中的信息正常传递。3、类型多选择面广波导耦合器‍之所以能够在各种设备中得到良好的应用,除了其产生的损耗较小之外,还因为波导耦合器‍有许多不同的类型,因此具有广泛的适应性,在使用的时候可以根据实际的应用需求选择设计结构符合要求的耦合器,从而让其能够在设备中充分发挥作用。随着科学技术的发展波导耦合器‍的设计理念以及制造工艺也是越来越先进了,正因为具有这种与时俱进的特性,价格实惠的波导耦合器‍能够在诸多设备中使用,从而让其发挥出更好的耦合性,同时也让设...
6
2020 - 08 - 25
波导耦合器‍使用以后,能将信号从一个传输路径中,导向至一个或多个耦合端口,因此,很多电路系统中都会使用选料考究的波导耦合器‍。但是为了避免在使用期间出现异常现象在使用波导耦合器时一定就要注意以下这些事情。第1、注意插入损耗使用波导耦合器‍时要注意的重要一点是耦合器‍所提供的耦合量,耦合量对主传输路径插入损耗的理论下限值有着直接的影响。端口的耦合量越小其插入损耗越低,而且耦合端口的额定功率水平要低于主传输路径的额定功率水平,当主传输路径功率与耦合强度的差值超出耦合端口的功率处理能力时就容易发生故障。因此,在一般情况下,采用精密内部匹配端接方式的三端口波导耦合器‍的定向性应注意高于采用外部端接方式的四端口波导耦合器‍。第2、注意端接类型另一个需要注意的因素,在于波导耦合器‍端接端口的端接类型。端接电阻设置为与传输线路的固有阻抗相等时,该端接端口处的能量,可以极小的反射量被吸收。然而端接端口处出现短路或开路,或者传输线路的特性阻抗与之不匹配时,该端口处的能量将被反射回主传输路径。此外,当波导耦合器‍端接端口功率超出了端接器的功率限制后还很容易会发生故障。这一情况,在已匹配的端接端口失效并变为反射负载时将变得尤其糟糕,其将导致主传输路径内产生破坏性的功率水平。为了避免波导耦合器‍在使用期间出现意外情况在使用的过程中就应该听从服务 信誉好的波导耦合器‍生产厂家的建议注意这些使用事项,以便能够...
天津恒源佳业微博科技有限公司
扫微信
获更多信息
联系我们
Copyright ©2018 - 2022 天津恒源佳业微波科技有限公司
犀牛云提供企业云服务    网站地图
地址:天津市蓟州区专用汽车产业园盘龙山路 2 号
电话:13331159828(杨女士)
传真:+86 0755-2788 8009
邮编:330520
邮箱:hy_mic@126.com
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

  • 4006-971-972
6

二维码管理

展开