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5G技术环境下射频前端需要怎样的工艺和技术摘要:RF开关和调谐器是手机RF前端模块中的关键组件之一。RF前端将发送和接收功能集成到系统中,RF开关对信号进行路由。调谐器帮助天线调整到任意频段。RF器件和工艺技术的市场正在升温,特别是对于智能手机中使用的两个关键组件一一RF开关器件和天线调谐器。RF器件制造商及其代工合作伙伴继续推出基于RFSOI工艺技术的传统RF开关芯片和调谐器,用于当今的4G无线网络。最近,GlobalFoundries为未来的5G网络推出了45nmRFSOI工艺。RFSOI是RF版本的绝缘体上硅(SOI)技术,利用内置隔离的高电阻率衬底。为了打破市场环境,ics正在推出基于一种替代技术一一RFMEMS的新一代RF产品和天线调谐器。RF开关和调谐器是手机RF前端模块中的关键组件之一。RF前端将发送和接收功能集成到系统中,RF开关对信号进行路由。调谐器帮助天线调整到任意频段。无论哪种器件和技术类型,当今RF市场的挑战都令人望而生畏。ics总裁兼首席执行官PaulDalSanto表示:“几年前,RF是一项相当简单的设计。但事情现在已经大大改变。首先, RF前端必须可以处理非常宽的频率范围,从600MHz至3GHz。采用先进的信号技术和5G技术,频率范围将达到5GHz至60GHz。这给前端RF设计师带来了难以置信的挑战。”考虑到这些挑战,手机OEM厂商必须考虑选择一些新的组件。具体来说,对于RF开关和天线调谐器,可以归结为两种技术一一基于RFSOI的器件和RFMEMS。RFSOI是现有技术。基于RFSOI的器件能力尚可,但它们开始遇到一些技术问题。除此之外,市场还存在价格压力,随着器件从200mm迁移到300mm晶圆厂,问题还会出现。相比之下,RFMEMS有一些有趣的特性,并在某些领域取得了进展。事实上,ics公司表示,其基于RFMEMS的天线调谐器正在被三星和其他OEM接受。StrategPAnalPtics的分析师ChrisTaPlor说:“接触式RFMEMS提供非常低的导通电阻,从而降低插入损耗。但RFMEMS没有生产记录,高容量无线系统OEM厂商将不会对新技术和小型供应商做出巨大贡献。当然, RFMEMS作为替代品,价格必须有竞争力,但主要OEM厂商想要可靠性得到检验的产品和可靠的供应来源。”RF前端不过,在智能手机(RF开关,调谐器,和其他组件)的混合商业环境中,RF前端市场值得关注。restSecurities的数据,智能手机出货量预计将在2017年增长1%,%。另一方面,根据PoleDeveloppement的数据,手机的RF前端模块/组件市场预计将从2016年的101亿美元跃升至2022年的227亿美元。据StrategPAnalPtics分析,RF开关器件市场在2016年达到了17亿美元。随着OEM厂商继续在智能手机中增加更多RF内容,RF市场正在不断增长StrategPAnalPtics的TaPlor说:“多频段LTE也正在向下层器件延伸,开关内容正在增加。”在转向4G或长期演进(LTE)的过程中,每台手机的RF开关器件数量都有所增加。TaPlor说:二“我们每年都在谈论大量的单元,大多数但并非全部(RF开关)都会进入手机,其中现在绝大多数是 SOI。RFMEMS仍然是新兴市场,相对于・Narrowbandfilter:Fillersoutallbutoneofthernanyf frequencybands^ntenn^picksup-CarronlytransmrtondesignatedfrequencyLowNoiseRFSOI开关来说微不足道Denod.」吐)「—尽管Rf开关的出货数量很大幷是市场竞争激烈,价格压力较大i Narrow: " 表幣喔些器件的平均销售价格禽ASP)。TaPlor・RFswitch:SelecttransmitorreceivePowerAmp司时,在一个简单的系统中,器;LNA)、e喩波器、以及cordlessheadset盜:AmplifiesmodulatedcarrierforrequiredIransmitdistance:RF前端由多个组件组成一一功率放大器、低Wi-Fi:150feet-Bljetootn:15fE5etNFC;csRF开关。・Lownoiseamp(LNA):Amplifiesthesmallsignalfromantenna图1:简单的前端模块。(来源:Globalfoundries,“使用RFSOI设计下一代蜂窝和Wi-Fi开关”,2016年5月)GlobalFoundries的技术人员RandPWolf在最近的一个演讲中说:“功率放大器的主要目的是确保有足够的“动力