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5G 将带来射频器件的全面升级
文章作者:admin 上传更新:2019-07-15 17:45

射频器件将迎来全面更新换代

在一个无线通讯系统中,需要使用三个集成电路——基频(BB),中频(IF),和射频(RF),它们将接收到的讯号进行转换和传输,实现通信功能。通常来说,射频负责接收及发射高频信号,基频负责信号处理及储存等,中频则是射频与基频的中介桥梁,使信号能顺利在高频信号和基频信号之间转换。射频器件是手机等各种无线通讯设备的关键部件,主要负责产生发送及接收处理高频电磁波的工作。与负责将模拟信号与二进制数?#20013;?#21495;相互转换的 AD/DA 技术不同,射频技术负责将微弱的低频模拟信号放大成高频电磁波将信息传递出去,

并且将从外界接收到的高频电磁波进行过?#35828;?#24037;序后转化为低频模拟信号供基带芯片处理。射频器件包括功率放大器(PA)、滤波器、双工器、射频开关、低噪放大器、天线等。

(1)功率放大器:在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号需要经过一系列的放大?#25442;?#20914;级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。

(2)滤波器:对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效?#39034;?#24471;到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。

(3)双工器:将发射和接收讯号相隔离,保证接收?#22836;?#23556;都能同时正常工作。它是由两组不同频率的带阻滤波器组成,避免本机发射信号传输到接收机。

(4)射频开关:负责不同频?#25105;?#21450;接收、发射通道之间的切换。

(5)低噪声放大器:主要用于放大天线感应到的微弱的射频信号。

(6)天线:处于整个手机通信系统的最外端,是手机实现与外界通信的窗口,其作用是接收电磁波或将电磁波发射出去。

5G 将带来射频器件的全面升级换代,5G 手机对于功率放大器、滤波器、天线等部件既有更新换代的需求,也有量的提升。目前全球主要的射频器件供应商主要为外国公司,包括 Avago、Qorvo、Skyworks 等,国内则有信维通信等厂商立足手机射频器件领域,同时积极布局无线充电、音频业务、NFC 支付和连接器等多类产品。这些公司都将在 5G 时代获得进一步发展,并且其中技术超前的公司将占据较大部?#36136;?#22330;份额。

 

5G 手机射频前端和基站天线是射频器件最大增量

中国工信部明确了 3300~3400MHz(原则上限室内使用)、3400~3600MHz 和4800~5000MHz 频段作为 5G 系统的工作频段?#27426;?#24212; 3GPP 5G 无线规范的n77(3300~4200MHz)和 n79(4400~5000MHz)。参考 Qorvo 给出的 5G 手机参考设计,至少需要新增 n77 和 n79 两个射频前端模组。射频(RF)前端模块供应链中的主要厂商包括:索尼,Murata(2014 年末收购 Peregrin Semiconductor),Skyworks,Qorvo,英飞凌,Broadcom(博通)/ Avago,Cavendish Kinetics,TDK EPCOS,高通,海思等。Broadcom 通

过将中高频融合在一起,为 5G 超高频段的到来做好了准备。凭借其 FBAR 体声波(BAW)滤波器技术,Broadcom 还掌握了高频?#32479;?#39640;频的主要关键模块;Skyworks 定位于 5G 超高频市场,新推出了 Sky5 平台,这些先进的无线引擎包括高度集成的高性能发送/接收前端方案,以及分集接收(DRx)模块;Murata主要涉足低频段,但非常适合?#27426;?#22686;长的多样化射频模组市场;高通(Qualcomm)是行业新进入者,它带来了从调制解调器到天线的端到端解决方案。

从目前手机射频前端市场来看,可以说美国、日本厂商完全掌握了 PA 功放、滤波器(SAW、BAW)的市场份额。国内只有少数公司处于起步阶段。

 

基站的射频系统主要由基站天线、塔顶放大器、滤波器、合路器等组成,起到无线信号的接收、传送及发送等功能。基站天线在 5G 时代将发生较大变化,基站的天线将演进为天线与基站设备一体化,从无源到有源。

根据 ABI Research 的数据,2016 年华为、凯瑟琳、康普占据了 67.8%的全球天线市场份额,分别占比为 31.6%、21.0%、15.2%,华为作为主设备及基站天线龙头,有望继续保持全球市场份额第一的位置,并且将?#20013;?#21463;益于有源天线的增长。

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