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        WiFi天線生產廠家,GPS陶瓷天線廠家聯系方式

        5G 時代將近,誰能擁抱射頻器件升級紅利?

        發布時間:2018-05-19 04:25:58 瀏覽次數:2056 編輯 : 歐源通天線廠家

        5G預計將在2020年正式商用。從整體的推進過程來看,5G推進過程分為5G研究階段、5G標準化階段和產品研發階段。從國際電信聯盟(ITU)的IMT-2020(5G)工作計劃,以及國際移動通信行業主要標準組織3GPP的工作計劃來看,目前處于5G標準化階段。同時,各國積極進行5G標準研究,有序推進5G標準化工作,歐盟、美國、中國、日本、韓國等均預計2020年實現5G商用,其中韓國將在2018年平昌冬奧會實現5G部分商用。


        國際電信聯盟(ITU)發布了5G愿景,5G有三大應用場景:eMBB,mMTC和URLLC。eMBB對應的是超高清視頻等大流量移動寬帶業務,mMTC對應的是大規模物聯網業務,URLLC對應的是如無人駕駛、工業自動化等需要低時延高可靠連接的業務。IMT-2020(5G)推進組作為我國5G標準化工作的主要承擔者,也發布了5G愿景,這個遠景和ITU發布的愿景結論基本一致。IMT-2020(5G)推進組定義的5G主要場景包括連續廣覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠。


        5G 時代


        在這種愿景下,5G潛在應用市場廣闊。5G高帶寬和低時延的性能特點將使自動駕駛、AR/VR、物聯網等潛在應用成為現實,同時可以提升目前已經實現的監控、視頻流、即時游戲、災害預警等應用的體驗。


        實現 5G 的關鍵是射頻技術,手機射頻器件配套升級勢在必行。在一個無線通訊系統中,需要使用三個集成電路——基頻(BB),中頻(IF),和射頻(RF)——將接收到的訊號進行轉換和傳輸,實現通信功能。


        簡單而言,射頻負責接收及發射高頻信號,基頻負責信號處理及儲存等,中頻則是射頻與基頻的中介橋梁,使信號能順利由在高頻信號和基頻信號之間轉換。


        射頻(RF)是Radio Frequency的縮寫,表示可以輻射到空間電磁波的頻率,同時也是有遠距離傳輸能力的高頻電磁波的簡稱。如前述,射頻器件是手機等各種無線通訊設備的關鍵部件,主要負責產生發送及接收處理高頻電磁波的工作。與負責將模擬信號與二進制數字信號相互轉換的AD/DA技術不同,射頻技術負責將微弱的低頻模擬信號放大成高頻電磁波將信息傳遞出去,并且將從外界接受到的高頻電磁波進行過濾等工序后轉化為低頻模擬信號供基帶芯片處理。


        可以說,沒有射頻技術,無線通訊就無從談起??v觀移動通信技術發展史,每一代移動通信技術的成功提升,都離不開射頻技術的進步。作為手機無線通訊系統的核心部件,射頻模塊在信號發射過程中實現低頻模擬信號到高頻電磁波信號的轉化,在信號接收過程中實現高頻電磁波信號到低頻模擬信號的轉化。


        射頻器件包括功率放大器(PA)、濾波器、雙工器、射頻開關、低噪放大器、天線等。

        5G 時代


        濾波器潛在空間廣闊

        通信技術的復雜化對射頻器件的數量、性能都提出了新的要求,未來手機射頻器件的應用數量、價值量都將增加。智能手機的射頻系統不僅需要提供基礎的通信功能,滿足3G、4G、5G不同頻段的需求,還要支持藍牙、WiFi、GPS等無線連接功能,手機射頻系統向著復雜化、集成化方向發展,射頻器件如功放、濾波器、開關、天線等均實現了配置數量的增加和性能上的提升。


        受益于5G商用,移動終端射頻市場規模將實現持續增長。2015年,全球移動終端射頻器件市場規模約有110億美金;根據高通半導體的預測,移動終端的射頻前端模塊在2015-2020年間的復合增速在13%以上;Qorvo預計到2020年市場規模將超過180億美金。

        5G 時代


        SAW 濾波器技術不斷發展,BAW 濾波器專攻高頻段。首先,濾波器是目前射頻前端總價值量最高的部分。濾波器負責發射及接收信號的濾波,可以讓特定頻率范圍的電磁波通過以實現頻率的篩選,價值占比約50%。

        其次,通信頻段的增加會在“量”和“價”兩方面帶動濾波器市場的增長。


        一方面,隨著通信技術的發展,通信頻段數量將會進一步提升、從而增加所需濾波器數量。通信頻段從2G時代的4個增加到3G時代的26個,目前4G時代頻段數量達到41個。根據Skyworks的預測,未來5G將新增50個頻段,總頻段數量將達到91個。一般而言,每增加一個頻段將需要增加2個濾波器,因此頻段增加會直接為手機濾波器市場帶來量的增加。


        另一方面,由于手機內空間有限,5G時代的濾波器將不再是單純的數量疊加,而是會進一步集成化和小型化,這對于濾波器的設計和制造將會提出更高要求,從而推升單位價值量。


        由于濾波器大多是集成在濾波器組中,以蘋果手機為例,每臺iPhone 7 中有兩個大的濾波器組及兩顆單獨的濾波器,濾波器的數量與頻段數量并不是簡單的線性關系,通信頻段增加勢必帶來射頻被動器件進一步價值的大幅增加。


        另外,Mobile Experts的預測也顯示了手機濾波器行業受益于5G最為明顯,預計在2015-2020年會實現21%的年復合增長率。

        5G 時代


        BAW濾波器在高頻波段具有不可替代性。SAW和BAW兩種濾波器濾波原理不同,濾頻的性能也不一樣。SAW濾波器目前的技術在很高的頻段上濾波仍有困難,因為需要濾出的波頻率越高,根據公式推導,IDT叉指之間的間距就需要做的越小,從技術層面考慮很難達到,而且隨之帶來的還有散熱及電遷移問題。部分高頻濾波功能目前還是要依靠BAW濾波器實現。


        BAW濾波器的優點是具有極低的損耗和極好的頻率選擇性,即使在高寬帶設計中,其性能對溫度的變化也不敏感,在高頻段(高于1.5GHz)具有明顯的性能優勢。但是同時BAW濾波器也有一定的局限性,雖然是在更大晶圓上制造的,每片晶圓產出的BAW濾波器數量多了約4倍,但是其制造工藝步驟是SAW濾波器的10倍,相對復雜。因此BAW濾波器的制造成本仍然遠遠高于SAW濾波器以及TC-SAW濾波器。


        SAW濾波器和BAW濾波器在5G時代都將得到大量運用。SAW濾波器制造工藝簡單,生產成本低,但是溫度性能以及高頻段頻率選擇性不及BAW濾波器,因此適用于工作頻率在1.5GHz及以下的場合以節約成本。而BAW濾波器具有更低的損耗,在高頻段(1.5GHz以上)具有明顯的性能優勢,在2GHz以上的頻段是唯一可用方案,勢必在5G智能手機產業內占到不可或缺的份額,但是制造工藝復雜,生產成本高。


        綜上所述,在目前的手機射頻系統中,對于高性能要求的高頻段,應采用BAW濾波器,其余頻段可使用SAW濾波器以控制成本。未來伴隨SAW濾波器的技術不斷延伸,SAW濾波器有望延伸至更高頻段使用;同時伴隨BAW濾波器工藝水平的不斷成熟,兩者在5G時代有望得到更廣泛的應用。



        國內手機射頻器件過于依賴進口,國產化浪潮帶動國內企業發展。5G時代腳步將近,需求的拉動、技術的顛覆和資本的強烈推動將使射頻器件產生爆發性的增長。


        這一潛在規模超過200億美元的大市場,正在吸引資金和人才的涌入,也包括中國。如今,中國在通信領域的技術能力和話語權不斷提升,5G推進工作時間節點與歐美發達國家基本一致,華為提出的Polar碼被采納為5G eMBB 場景的短碼方案等,也給了中國廠商較大的增長空間。


        近年來,國產手機行業地位蒸蒸日上,中國市場需求不斷開啟,下游需求份額不斷鞏固,導致中國的手機上游產業鏈發展飛速,包括玻璃蓋板、精密結構件、聲學器件以及電池等大多數的手機部件已經可以充分國產化,但是目前,全球射頻前端器件市場依然呈現出國外寡頭壟斷的格局,尤其是濾波器和功放市場,被歐美日公司大幅壟斷。

        美國對國內高新技術產業壓制力度加大,國產化浪潮勢必推動射頻器件廠商發展。特朗普上臺以來,貿易壓制進一步提升。


        2017年一開始,由于某些國產比例不足的零部件價格上升,國產手機不得不提價。射頻器件不可國產化,將對中國手機產業造成極大威脅。


        歷史發展的趨勢和國家政策的傾斜,這些都給了中國射頻器件供應商一個前所未有的黃金成長機會。





        手機天線迎來量價齊升,公司作為國內天線龍頭廠商將持續受益


        5G通信時代下,多輸入多輸出(Multi-input Multi-output, MIMO)技術和陣列天線技術將是核心技術。與MIMO技術應用相配套的陣列天線技術將顯著提高天線需求量。MIMO技術是一種描述多天線無線通信系統的模型,即利用射頻發射端的多個天線各自獨立發送信號,同時在接收端用多個天線接受并復原信息。


        這種技術可以在不需要增加信道帶寬或者總發送功率損耗的情況下大幅地增加數據吞吐量以及發送距離,有效地提升了無線通信系統的頻譜效率、傳輸速率以及通信質量,被視為下一代移動通信的核心技術。


        MIMO天線單元的規模將從4G時代的2*2、4*4變為8*8甚至16*16,即是手機中的天線數量將從2、4根變為8根甚至16根,大大提高天線的需求數量。




        無線天線數量的增加疊加全面屏時代下凈空區域縮減,更微型、穩定的天線工藝成為迫切需求,先進無線天線工藝憑借其優勢滲透率將進一步提升,將再次推高手機單機的天線搭載價值。天線設計需要凈空區,而全面屏時代下手機凈空區域縮減,無線天線數量的增加對天線位置提出了更高的要求,同時5G時代下天線數量可能增加到16根,形成天線點陣。


        而對于16個小的米粒大小的天線,不可能用16根屏蔽線引出信號到射頻芯片了,需要就地解決與芯片連接的難題。一般用一個芯片管理四個點陣,因此天線做成了點陣天線模組的形式,這將進一步提高單價。

        5G 時代



        5G時代下,手機天線數量和結構上的變化將對射頻廠商提出更高的要求。


           歐源通科技專注GPS天線、GPS天線模塊,GSM天線,GPS陶瓷天線,北斗天線,GPS+BD模塊、315M、433M、3G/4G、2.4G、GPS定位器等通訊天線及配件的生產定制,產品廣泛應用于航天航空、手持終端、車載通訊、智能穿戴設備、航運、GNSS覆蓋與授時、測繪、醫療設備、照明設備,物聯網等領域,支持客戶各類GPS天線定制,歡迎來電咨詢:13725562369  高經理





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