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Rapportu di ricerca nantu à l'industria elettronica 5g RF in 2021

Data di liberazione: 2021-12-28Fonte autore: KinghelmVista : 2026


1 In l'era 5G, u front-end RF hà inauguratu opportunità di crescita deterministiche


1.1 U front-end RF hè una parte impurtante di u modulu di cumunicazione wireless telefuninu


A freccia radio hè un cumpunente impurtante di IC analogichi in circuiti integrati semiconduttori.I semiconduttori sò spartuti in dispositivi discreti è circuiti integrati. Sicondu e caratteristiche di i signali di trasfurmazioni, i circuiti integrati sò spartuti in IC analogichi è IC digitale. I IC digitali sò usati per processà i segnali digitali (cum'è CPU, circuiti logici), è IC analogichi sò usati per cullà segnali di u mondu reale (cumprese luce, sonu, temperatura, umidità, etc.). , pressione, currenti, cuncentrazione, etc.), è trasfurmazioni cumpresi amplification, filtering, etc., pò esse divisu in più in putenza IC, catena di signali, freccia radio, etc., secondu u tipu di signali trattatu. I dispositi RF includenu principalmente amplificatori di putenza, interruttori RF è amplificatori à pocu rumore. Inoltre, i filtri in u front-end RF sò dispusitivi passivi (cumpunenti passivi), è i semiconduttori sò dispusitivi attivi.

U front end RF hè una parte impurtante di u modulu di cumunicazione wireless di u telefuninu.The wireless communication module of the mobile phone consists of four parts, namely the Antenna, the radio frequency front-end (RFFE, Radio Frequency Front-end), the radio frequency transceiver (RF Transceiver), and the base band (BB, Base Band), which together form the receiving path/downlink (ie Receive, Rx) and transmit path/uplink (ie Transmit, Tx). Simply put, the baseband signal refers to the required processing signal, such as the audio received by the microphone, but its frequency is low, which is not suitable for distance transmission (one is that the length of the Antenna is proportional to the wavelength, and the other is that the low-frequency spectrum resources are limited), so It is necessary to load the low-frequency baseband signal onto the higher-frequency electromagnetic wave, that is, use the radio frequency current as the carrier. The above process is called baseband modulation (the reverse process is demodulation), while the RF front-end filters and amplifies the RF signal.

U front-end RF filtra è amplifica u signale attraversu PA è filtru. I cumpunenti principali di u front-end RF includenu: Amplificatore di potenza (PA, Amplificatore di potenza), Filtru (Filtru), Switch (Switch), Amplificatore Low Noise (LNA, Low Noise Amplifier), Tuner (Tuner), Dual/Multiplexer ( Du /Multiplexer).


(1) PA: Generalmente situatu in u uplink, hè adupratu per aumentà a putenza di u signale è hè un dispositivu attivu. A causa di l'attenuazione di u ligame in u prucessu di trasmissione wireless, a putenza di u signale à u trasmettitore deve esse abbastanza grande per assicurà a trasmissione à longa distanza, è l'PA hè di ottene energia da l'alimentazione per amplificà a putenza di output di u signale. I so tecnulugii di prucessu principali includenu Si-CMOS à bassa freccia è GaAs/GaN à alta frequenza.


(2) Filtru: Filtrà e frequenze altru da una frequenza specifica, chì hè un dispositivu passiu. Un filtru hè custituitu da una cumminazione di resistori, induttori è condensatori, induve l'induttori bluccanu i signali d'alta freccia è permettenu di passà i signali di bassa freccia, mentre chì i condensatori facenu u cuntrariu. U filtru hà quattru modi, filtru low-pass (per filtrà i segnali d'alta freccia), filtru high-pass (per filtrà i segnali di bassa freccia), o una cumminazione di i dui per furmà un filtru passa-banda è una banda. - ferma u filtru. I so tecnulugia principali di prucessu include SAW, TC-SAW, BAW-FBAR, BAW-SMR.


(3) Others: The switch is used to switch the RF transceiver channel; the LNA is located on the receiving channel, suppressing noise and amplifying the weak signal received by the Antenna; the duplexer is composed of a receiving end filter and a transmitting end filter, which is used to realize Isolation of RF transceiver channels.


U valore di PA è filtru cuntene 34% è 54%. I costi principali di i telefoni cellulari includenu display (circa 20%), fotocamere (circa 10%) è schede madri, di quali a scheda madre include principalmente trè chips principali, à dì u chip principale (circa 15%), u chip di almacenamiento (circa 10). %), è u front-end RF (circa 10%). 8%). In u front-end RF, PA è filtru sò i dui dispusitivi cù u valore più altu, cuntendu rispettivamente 34% è 54%.


1.2 U sbloccare di e bande di freccia novi purtate da u cambiamentu di e generazioni di cumunicazione hè a forza motrice core per a crescita di u front-end RF


5G migliurà a velocità di trasmissione di dati allargendu a larghezza di banda è aumentendu u numeru di canali, è a nova banda di frequenza richiede un supportu di i dispositi front-end RF. U cambiamentu più significativu in u cambiamentu di generazione di cumunicazione da 2G à 5G hè l'aumentu di a velocità di trasmissione di dati. Sicondu a lege di Shannon, i mezi principali per migliurà a velocità di trasmissione di dati includenu: (1) aumentà a larghezza di banda BW (Nota: a larghezza di banda si riferisce à a gamma di freccia occupata da u trasportatore modulatu, vale à dì a diffarenza trà a frequenza superiore è bassa. limiti, in Hz); (2) cresce u numeru m di canali riceve / trasmette; (3) Migliurà u rapportu signal-to-noise SNR (ie S/(N+1), induve S hè a putenza di signale (W) è N hè a putenza di u rumore (W)). In particulare in l'era 5G, hè:


(1) Metudu 1: Aumentà a larghezza di banda massima da 20MHz di 4G à 100MHz di 5G sbloccandu e vaste risorse di banda d'alta frequenza (vale à dì, a banda di frequenza 5G appena aghjunta); → Impattu nantu à u front-end RF: i telefoni cellulari 5G anu da esse retrocompatibili 2 In più di a banda di frequenza /3/4G/, hè ancu necessariu aghjunghje apparecchi di freccia radio currispondenti per currisponde à a nova banda di frequenza 5G.


(2) Metudu 2: Usu più efficiente di e risorse di spettru aumentendu u numeru di canali → Impattu nantu à u front-end RF: Comparatu cù 1T2R (una piccula quantità di 1T4R) in a banda 4G, a banda 5G implementerà (sottu a NSA). standard) 1T4R/(SA) Standard) 2T4R.


1.2.1 Dui metudi maiò per l'accelerazione 5G: sbloccare risorse d'alta frequenza per allargà a larghezza di banda è aumentà u numeru di canali per migliurà l'efficienza di trasmissione


A ricerca di una velocità di trasmissione più veloce hà guidatu u cambiamentu di l'era di a cumunicazione, è 5G serà ufficialmente sbloccatu in 2020. 1G hè natu in l'anni 1990, marcatu da u fratellu maiò lanciatu da Motorola. 2G hà cuminciatu à u principiu di u XXu seculu, è i telefoni di funziunalità rapprisentati da Motorola è Nokia cuminciaru à apparisce. L'era 20G hà cuminciatu cù u lanciu di l'iPhone 3G in u 3, è dopu i telefoni smartphones chì supportanu a tecnulugia multimediale mobile hà pigliatu u mondu per una tempesta. L'era 2008G hà cuminciatu in 4. A velocità di trasmissione più veloce hà fattu l'ecunumia digitale pussibule, è l'Internet mobile hà cuminciatu à penetrà da u campu di cunsumu à u campu di produzzione (cum'è video live, shopping mobile, etc.). 2013G serà attivatu in u 5, è a velocità più alta farà chì a scena di cumunicazione cambierà da l'Internet mobile à l'Internet di e Cose.


Trè scenarii d'applicazione maiò in l'era 5G: eMBB, mMTC è uRLLC. 3GPP definisce i trè scenarii d'applicazioni maiò di 5G cum'è eMBB (banda larga mobile rinfurzata applicata à u video 3D/UHD, vale à dì scenarii di Internet mobile), mMTC (comunicazione di massa di tipu di macchina applicata à case intelligenti è cità intelligenti, vale à dì Internet di e cose). scena) è uRLLC (comunicazione ultra-affidabile è di bassa latenza per a guida senza pilota, medicale mobile, automatizazione industriale, etc., vale à dì, a scena di l'Internet di e cose).


U primu metudu per migliurà a velocità di trasmissione in l'era 5G hè di ottene più larghezza di banda sbloccandu e vaste risorse di banda d'alta frequenza.


2G-4G usa principalmente a banda di frequenza 600MHz-3GHz, è 5G si espande à i bande di frequenza Sub-6GHz è millimetri. L'onda elettromagnetica sò campi elettromagnetici chì si movenu in forma d'onda in u spaziu da campi elettrici è magnetichi, si propaganu à a velocità di a luce in u vacuum, è sò divisi in onde luminose è onde radiu secondu a frequenza (a gamma di freccia hè 300KHz ~ 300GHz). ). Frà elli, l'onde radiu sò largamente usate in i campi di cumunicazione wireless cum'è a trasmissione, a cumunicazione mobile, a meteorologia, a cumunicazione satellitare è a navigazione è u pusizziunamentu. Per assicurà chì e risorse di spettru utilizati in diversi campi ùn interferiscenu micca l'una cù l'altru, l'Unione Internaziunale di Telecomunicazioni (ITU) hà promulgatu regulamenti internaziunali di a radio per pianificà uniformemente e bande di frequenza wireless. Attualmente, a maiò parte di e risorse di banda bassa (600MHz3GHz) sò stati occupati da 1G-4G. 5G, invece, hà allargatu e risorse di spettru à a banda di frequenza Sub 6GHz (ie segmentu FR1) è a banda d'onda millimetrica (ie segmentu FR2) attraversu u prugressu tecnologicu.


Dopu chì a banda d'alta frequenza hè sbloccata, a larghezza di banda massima hè aumentata da 20MHz per 4G à 100MHz per 5G. Trà e duie bande di frequenza sbloccate da 5G, a banda di frequenza FR1 hà un totale di larghezza di banda di 6GHz dispunibule (nota: 600MHz-3GHz hè soprattuttu occupata da 1G-4G), è a banda di frequenza FR2 hà un totale di larghezza di banda 249GHz dispunibule (nota: a gamma di freccia di banda millimetru hè 3-300GHz, escludendu dui bandi di freccia Speciale chì ùn ponu micca esse aduprati in u campu di a cumunicazione, rùbbrica d'absorption d'ossigenu 57-64GHz, rùbbrica d'absorption di vapor d'acqua 164-200GHz). E risorse di spettru più largu significa una larghezza di banda più grande. In cunfrontu cù a larghezza di banda massima 4G di un trasportatore 20MHz (attraversu l'aggregazione di u trasportatore (CA, Carrier Aggregation) pò ghjunghje à 40/60MHz), a larghezza di banda massima 5G hè aumentata à 100MHz.


Metudu 2 per migliurà a velocità di trasmissione in l'era 5G: migliurà l'efficienza di l'utilizazione aumentendu u numeru di canali


L'equipaggiu terminal adopta 1T4R (sottu NSA) / 2T4R (sottu SA) in a banda di frequenza 5G, mentre chì a banda di frequenza 4G hè solu 1T2R. MIMO (Multi-input Multi-output) technology, that is, both the transmitter and the receiver have multiple Antennas, and each sends/receives signals independently. There are three ways to improve the transmission rate: (1) spatial multiplexing, Different Antennas transmit different information, which can be simply understood as laying a viaduct, which can double the transmission rate without increasing the bandwidth; (2) spatial diversity (spatial diversity), different Antennas send the same information, so even one channel If the electromagnetic wave of the 1T2R is interfered, other channels can still receive information, thus reducing the possibility of simultaneous signal attenuation, and thus improving the signal quality. In theory, 1T2R can achieve a gain of up to 3dB; (3) beamforming (beamforming), by Multiple Antennas create a directional beam that concentrates energy in the direction to be transmitted to increase signal quality. For terminal equipment, the 5G frequency band will no longer use the default 1T2R (a small amount of 1T4R) of the 4G frequency band, but will implement 1T4R (under the NSA standard) and 2T4R (under the SA standard). (Note: 1T4R means that the terminal device includes 1 uplink + 4 downlinks).


1.2.2 A nova banda di frequenza di 5G deve esse assuciata cù i dispositi front-end RF currispondenti


A causa di a necessità di esse cumpatibili cù i vechji bande di freccia, u cambiamentu di e generazioni di cumunicazione significa chì u numeru di bande di frequenza cuperte hè aumentatu. Per esse simplicemente, se un telefuninu 5G deve esse usatu in una scala globale è sottu à diverse reti di l'operatore, hà bisognu di ottene una copertura completa di e bande di freccia di cumunicazione wireless attraversu multi-mode è multi-frequency, cumprese (1) dimensione verticale. : cumpatibilità inversa 2 / 3 / 4G banda di frequenza, (2) Dimensione orizzontale: Compatibile cù diverse bande di freccia di l'operatori in u mondu. Pigliendu l'iPhone cum'è un esempiu, pudemu vede chì quandu l'era di a cumunicazione evoluzione da 3G à 4G, u numeru di bande di freccia supportate da i telefuni mobili hè aumentatu da circa 10 bande di freccia in l'era 3G à circa 40 bande di freccia in l'era 4G. .


In l'era 4G, i mudelli high-end coprenu quasi 40 bande di freccia, è i telefoni cellulari d'entrata copre più di 10 bande di frequenza. In generale, i telefoni cellulari mid-to-low-end sò versioni regiunale è supportanu menu bande di frequenza. Pigliendu i sfarenti mudelli di telefuni mobili liberati in a seconda mità di 2016 per esempiu, u Xiaomi Redmi 4A sustene menu di 20 bande di freccia, assai menu di quasi 40 bande di freccia di l'iPhone 7 in u stessu periodu. Inoltre, avemu cuntatu u nùmeru di bande di freccia cumunimenti utilizati in l'era 4G, cumprese 25 bande di frequenza 4G, 10 bande di frequenza 3G è 4 bande di frequenza 2G.


In l'era 5G, i risorse FR1 / FR2 sò sviluppati, è a banda di frequenza n77 / n78 hè attualmente a più largamente usata. E risorse di spettru FR1FR2 per 5G sò state attribuite à WRC-15WRC-19 (World Radiocommunication Conference 15/19). (1) Risorse di segmentu FR1: Dapoi u 2016, i principali paesi / regioni in u mondu anu cuminciatu à attribuisce u spettru 5G, di quale a banda di frequenza 600/700MHz hè aduprata in certi paesi in Europa è in i Stati Uniti, mentri l'n77 (3.3-). 4.2GHz) / n78 (3.3-3.8GHz) Hè attualmente u spettru più utilizatu per 5G NR, è n79 (4.4-5-GHz) hè prumuvutu principalmente da Cina, Giappone è Russia. (2) Risorse di segmentu FR2: WRC-19 hà righjuntu un accordu nantu à l'attribuzione di spettru d'onda millimetrica per IMT-2020 (5G), chì serà realizatu in 24.25-27.5GHz, 37-43.5GHz, 45.5-47GHz, 47.2 -48.2 è 66-71GHz bande di frequenza Divide.


China Mobile uttene a banda di frequenza n41 / n79, è China Telecom è China Unicom utilizanu a banda di frequenza n78. U pianu di allocazione di u spettru di i trè operatori maiò di u mo paese hè statu ufficialmente lanciatu à a fine di 2018. Sicondu u pianu, China Mobile hà ottenutu i bandi di freccia 2.6GHz (n41) è 4.9GHz (n79), cù una larghezza di banda tutale di 260MHz, è China Telecom / China Telecom hà recentemente ottenutu a banda di frequenza 3.5GHz (n78). , larghezza di banda 100MHz rispettivamente. China Frà elli, n78 / n79 sò bande di freccia di novu aghjuntu, è a banda di freccia 2575-2635MHz (appartenendu à n41) hè a banda di freccia di re-cultivazione di a banda di frequenza TD-LTE (4G) da China Mobile.


I telefoni cellulari 5G generalmente supportanu più di 5 bande di frequenza 5G, è ponu supportà finu à 17 bande di frequenza 5G. Avemu cuntatu i telefoni cellulari 5G mainstream di prima generazione è truvamu chì, in più di supportà e trè bande di freccia di n41/n78/n79, n1/n3/n77 copre ancu più, è l'OPPO high-end Find X2 pro supporta ancu 10. bande di frequenza 5G. Inoltre, sicondu i cunsiglii mobili, i telefoni cellulari 5G anu bisognu di aghjunghje almenu duie bande di frequenza n78/n79, è hè cunsigliatu per aghjunghje trè bande di frequenza n1/n3/n41. Sicondu l'ultime 3GPP Release 17, ci sò un totale di 56 bande di frequenza in a banda di frequenza FR1 sottu u standard 5G NR, è n78 / n79 sò attualmente i più utilizati in u mondu.


5G aghjunghjenu novi bande di freccia, è hè necessariu aghjunghje dispositi front-end RF per sustene. L'architettura di front-end 4G RF mainstream attuale adopta principalmente TRX (percorsu di ricezione + percorsu di trasmissione) + DRX (ricezione di diversità) per ottene u modu 1T2R, è i percorsi TRX è DRX sò implementati da moduli integrati. Bastamente, ogni banda di frequenza hè integrata in sei à ottu moduli secondu a frequenza, vale à dì moduli GSM / LB / MB / HB PAMID è moduli GSM / LB / MB / HB Diversity FEM. In l'era 5G, almenu dui canali chì currispondenu à e bande di freccia n78 / n79 anu da esse aghjuntu, chì sò 1T4R sottu u standard NSA è 2T4R sottu u standard SA.


1.3 Hè stimatu chì u spaziu front-end RF serà di 27.3 miliardi di dollari americani in 2024, è u CAGR serà di 16% in 20-24.


Sicondu a nostra previsione, u spaziu di u mercatu di front-end RF ghjunghje à 27.3 miliardi di dollari americani in 2024, è u CAGR ghjunghje à 16% in 20-24. L'ultima volta di u mercatu di front-end RF hà iniziatu in l'era 4G. A dumanda di Netcom sanu hà aumentatu assai u numeru di bande di freccia coperti. U numaru di bande di frequenza cumunimenti usati hè aumentatu da circa 10 bande di freccia in l'era 3G à circa 40 bande di frequenza in l'era 4G. U CAGR 2012-2019 era altu à u 15%. L'era 5G hè ufficialmente lanciata in u 2020. Prevemu chì u spaziu di u mercatu di front-end RF righjunghji US $ 27.3 billion in 2024, è u CAGR ghjunghje à 16% da 2020 à 2024. L'incrementu vene principalmente da e novi bande di freccia di 5G. , chì hè US $ 11.3 miliardi.


2 U livellu di integrazione hè migliuratu è a tecnulugia di superposizione hè aghjurnata per cuntinuà à prumove l'innuvazione di u front-end RF


Fighjendu in daretu à a storia iterativa di e tecnulugia di cumunicazione da 2G à 4G, pudemu vede chjaramente duie strade parallele di sviluppu per i pruduttori di front-end RF. Auto-sviluppatu per ottene u layout di tutta a linea di produttu, u sicondu hè di assicurà chì i prudutti d'altu rendiment ponu sempre esse furniti in a nova generazione attraversu l'innuvazione tecnologica.


2.1 Tendenza 1: I requisiti di integrazione guidanu u layout di tutta a linea di prudutti


Dapoi l'era 3G, per salvà l'area di PCB è riduce a difficultà di ricerca è sviluppu di i pruduttori di telefunini mobili, u front-end RF hà gradualmente spustatu da i dispositi discreti à i moduli. Duranti stu pirìudu, u dispusitivu passivu integratu prodottu FEMiD (Front-end Module cù Duplexers integrata) duminatu da i pruduttori Japanese era u mainstream (principalmente filtri integrati è switches), mentri i pruduttori europei è americani cuntinuò à studià i prudutti PA di dispusitivu attivu. Tuttavia, cù l'avventu di l'era 4G, l'OEM anu bisognu di più integrazione di PA è FEMiD, vale à dì u modulu PAMiD (PA Module integrated Duplexer), chì prumove a fusione è l'integrazione di pruduttori attivi è passivi, è hà PA, filtri. e interruttori. I quattru grandi giganti front-end RF in tutta a linea di prudutti, Qorvo, Skyworks, Broadcom (Avago) è Murata, sò ancu nati.


2.1.1 A dumanda inevitabbile sottu à l'aumentu cuntinuu di u numeru di bande di freccia coperti: a migliione di l'integrazione


U numaru di bande di freccia cuparti cuntinueghja à aumentà, facendu chì i pruduttori di telefuni mobili anu bisognu di integrà. Cridemu chì u cambiamentu in a dumanda di i pruduttori di telefuni mobili in l'evoluzione di a tecnulugia di cumunicazione wireless hè u mutivu principale per RFFE per passà da i dispositi discreti à l'integrazione. (1) U numaru di bande di freccia hè in crescita, ma u spaziu PCB hè limitatu: quandu ci sò menu bande di freccia supportate è menu apparecchi RFFE, u PCB riserva abbastanza spaziu per u front-end RF, ancu s'ellu sò usati dispositivi discreti. Tuttavia, dapoi l'era 3G, i pruduttori di telefuni mobili anu lanciatu mudelli multi-frequency è multi-mode, cusì l'area limitata di PCB hà incitatu u disignu di RFFE per esse integratu. (2) Reduce a difficultà di ricerca è sviluppu di i pruduttori di telefunini mobili per accurtà u ciculu di sviluppu di novi prudutti: Cum'è un dispositivu attivu, u cunsumu di calore di PA affetterà l'efficienza di u travagliu / linearità di u filtru di u dispusitivu passiu, cusì hè più difficiule. per unisce u PA è u filtru. altu. A suluzione integrata trasferisce u ligame tecnicu da u fabricatore di u telefuninu à u fornitore RFFE, chì riduce a difficultà di currisponde à l'output di l'PA in u prucessu di ricerca è sviluppu di u fabricatore di telefuninu, accurtendu cusì u ciculu di sviluppu di u novu pruduttu di u telefuninu. fabricatore di u telefuninu.


Perchè i dispositi front-end RF utilizanu materiali eterogenei, u modulu integratu piglia a forma di SiP. A cuntrariu di a maiò parte di l'industrii di i semiconduttori per migliurà u rendiment accurtendu u prucessu, a migliione di u rendiment di u dispositivu RF front-end dipende da l'innuvazione tecnologica. Per esempiu, PA usa u prucessu di semiconductor Si + CMOS di prima generazione in a banda di bassa freccia, è u prucessu di semiconductor GaAs + HBT di seconda generazione in a banda di alta frequenza. I filtri di i dispositi passivi includenu tecnulugia SAW è BAW. Dunque, una direzzione impurtante di u sviluppu front-end RF hè di integrà l'integrazione eterogenea nantu à un chip unicu, vale à dì, utilizendu a tecnulugia di imballaggio SiP per mette PA, filtri, switches, etc.


Da i moduli FEMiD in l'era 3G à i moduli PAMiD in l'era 4G. (1) Era 3G: In questu periodu, a dumanda per l'integrazione di i fabricatori di telefuni mobile era sempre bassa, è a RFFE mainstream hè spessu apparsu in forma di PA + FEMiD (Nota: FEMiD integra principalmente filtri è switch). Siccomu i pruduttori giapponesi sò stati prufondamente implicati in u campu di i filtri per parechji anni, l'integrazione di FEMiD hè principarmenti promossa da i pruduttori giapponesi Murata, TDK, etc. a dumanda di integrazione di novu, è l'accordu di output di PA è altri dispositi hè u collu di l'integrazione. Per quessa, sta volta di integrazione hè duminata da i pruduttori europei è americani Skyworks, Qorvo, Avago, etc., chì dominanu a tecnulugia core di PA. Cumbinanu MMMB PA (vale à dì, un unicu dispositivu PA chì supporta multi-mode è multi-frequency) è FEMiD in un modulu PAMiD, è Sicondu a frequenza, hè divisu in GSM / LB / MB / HB PAMiD, è l'integratu. A forma di u telefuninu mainstream attuale hè gradualmente determinata, vale à dì, solu trè o quattru chips PAMiD ponu copre tutta a banda di frequenza.


Teardown paragone: Pigliate a serie Samsung Galaxy cum'è un esempiu per vede a transizione da FEMiD à PAMiD. Pigliate u Samsung Galaxy S4 è Galaxy 10+ cum'è un esempiu: u Samsung Galaxy S4 in l'era 3G include un chip MMMB PA furnitu da Skyworks è FEMiD furnitu da Murata. U pruduttu 4G di a listessa serie, u Galaxy 10+, hè più integratu, custituitu da un MB / HB PAMiD furnitu da Avago è un chip LB PAMiD furnitu da Murata.


L'era 5G-sub6 pò cuntinuà u modu di integrazione di GSM / LB / MB / HB / 5G PAMiD da 4G. A ghjudicà da i telefoni cellulari 5G chì sò stati liberati (pigliendu Xiaomi Mi 10 è Samsung galaxy S20 cum'è esempi), u front-end RF cuntinueghja sempre u metudu di cullizzioni da 4G, vale à dì, a banda di frequenza 2G-4G hè divisa in trè o. quattru GSM/LB/MB secondu a banda di frequenza. /HB PAMiD, è a nova banda di frequenza 5G aghjunta hè risolta cù unu à trè PAMiD solu.


2.1.2 Di fronte à una basa di clienti altamente cuncentrata, i pruduttori di front-end RF furniscenu duie serie di soluzioni integrate: versione simplificata è Netcom cumpleta


L'era 4G hà assistitu à l'ascesa di i fabricatori di telefunini di gamma media. Ogni nova generazione di tecnulugia nova furnisce opportunità per i ritardati di superà, è l'era 4G hà assistitu à l'ascesa di l'OME di gamma media di a Cina: a quota di mercatu cumminata di Huawei + Xiaomi + OPPO + VIVO hè aumentata da 18% in 2015 à 40%, mentri àutri A parte di u mercatu di i pruduttori cù azzioni chjuchi è mediani hè stata cumpressa da 35% in 2015 à 22% in 2019.


Davanti à una basa di clienti mid-end è high-end altamente cuncentrata, i pruduttori RFFE anu lanciatu duie serie di prudutti mirati. Quandu a cuncentrazione di l'utilizatori downstream aumenta, i prudutti persunalizati per scuntrà utilizatori specifichi diventanu menu caru. Dunque, i pruduttori di RFFE cumpresi Skyworks è Qorvo anu lanciatu successivamente duie serie parallele di prudutti high-end è mid-end. Per esempiu, Skyworks hà lanciatu a serie Sky5 LiTE è a serie Sky5 Ultra, chì rispittivamenti risponde à i bisogni low-cost di l'utilizatori mid-end è a piena Netcom bisogni di l'utilizatori high-end; paragunatu cù i prudutti high-end line, mid-end line prudutti copre menu bande di frequenza, soprattuttu à scuntrà i bisogni di cumunicazione wireless righjunali bisogni. Pigliendu u pruduttu mid-end MB/HB PAMiD SKY5™-8095 cum'è un esempiu, copre un totale di 8 bande di freccia per freccia alta / frequenza intermedia; mentri u pruduttu high-end currispundente MB/HB LPAMiD SKY5™-8265 copre 11 bande di frequenza. In listessu modu, Qorvo hà ancu lanciatu RF Flex è RF Fusion per risponde à i bisogni di l'utilizatori mid-range è high-end rispettivamente.


2.1.3 Da a distinzione à l'integrazione di fusioni è acquisizioni: a marea di fusioni è acquisti catalizzate da l'integrazione


A separazione di l'era 3G è l'integrazione di l'era 4G. In l'era 3G, i pruduttori giapponesi dominavanu u produttu di integrazione passiva di u dispositivu FEMiD, mentre chì i pruduttori europei è americani cuntinuavanu à studià i prudutti PA di i dispositi attivi. Tuttavia, l'arrivu di l'era 4G hà rottu a linea divisoria trà i fabricatori attivi è i pruduttori passivi. A necessità di più integrazione di PA è FEMiD hà prumuvutu a fusione è l'integrazione di i pruduttori attivi è di i pruduttori passivi. Havi una linea di prudutti cumpleta di PA, filtri è switches. Sò nati ancu i quattru giganti maiò di a RFFE:


New Murata = vechja Murata (focusing nant'à i filtri SAW) + Renesas PA business + Peregrine's CMOS PA. Cumpagnia Japanese Murata hè un capu in cumpunenti passivi cù high-Q, low-perdita SAW filtri. Dapoi l'era 4G, Murata hà acquistatu successivamente l'attività PA di Renesas in 2012 è l'attività CMOS PA di Peregrine in 2014, trasfurmendu cusì in un fabricatore RF di catena piena di filtri chì integra filtri, PA è switch.


New Skyworks = vechju Skyworks (fabricante legacy PA) + JV cù Panasonic (filtru SAW). In l'era 3G, Skyworks era menu cumpetitiva di l'altri pruduttori europei è americani Avogo è RFMD; in ogni modu, postu chì hè intrutu in a lista di i fornitori Apple in 2012 è hà lanciatu u pruduttu integratu Skyone in 2013, a cumpagnia hà cuminciatu à entre in u primu spartimentu. In u 2014, a cumpagnia è Panasonic anu stabilitu cumunu Skyworks Filter Solution, è cumpiendu a so acquisizione in 2016, cumpensendu cusì a mancanza di filtri.


U novu Broadcom (Avago) = trasfurmatu da Avago (mastruendu u PA è tenendu u filtru BAW-FARB in manu). Avago hè natu da a divisione di semiconductor di l'HP originale. In u 1999, HP hà spartutu Agilent. In u 2005, Agilent hà vendutu a so divisione di soluzioni I/O, chì hè avà Avago. In ogni casu, à u cuntrariu di l'altri cumpagnie in tutta a catena di produzzione, l'attuale linea di prudutti di Avago, PA è BAW-FARB, ùn sò micca acquistate per fusioni è acquisti.


Novu Qorvo = RFMD (focu nantu à GaAs/GaN PA) + TriQuint (filtru BAW-SMR). RFMD si cuncentra nantu à i prudutti GaAs PA è hà capacità di produzzione GaN; era assai ligatu cù Nokia, ma cù a caduta di Nokia, hà persu un grande mercatu. TriQuint hà a tecnulugia di filtru BAW-SMR in più di e capacità di produzzione GaAs / GaN. Per quessa, in 2014, Qorvo, chì hè statu pruduttu da l'integrazione cumplementarii di i dui, hà cuntinuatu à brillà in l'era 4G.


Dopu l'integrazione in l'era 4G, i quattru giganti anu cumpletu u layout di tutta a linea di prudutti. Per mezu di fusioni è acquisizioni in l'era 4G, i quattru giganti anu attualmente grandi linee di produzzione di dispositivi capaci di pruduce chip PAMiD. In paragone, in u campu di i filtri, Murata è Skyworks sò megliu cà i filtri SAW / TC-SAW adattatu per bandi di freccia bassu, mentri Broadcom è Qorvo sceglie a strada di filtru BAW; in u campu di PA, i pruduttori mainstream anu attualmente a capacità di pruduce bande d'alta frequenza. GaAs PA adattatu.


2.2 Tendenza 2: I tendenzi d'alta freccia sò imparable, è e tecnulugii novi emergenu cum'è u tempu esige

U sbloccamentu cuntinuu di e risorse d'alta frequenza richiede à RFFE di introduci continuamente novi tecnulugia per assicurà u rendiment. Frà elli, ci concentremu nantu à i dui "campi di battaglia strategichi" in u front-end RF, u dispusitivu attivu PA è u filtru di u dispusitivu passiu:


Tecnulugia 1: A migliione di u rendiment di PA hè principalmente per a cumminazione di novi materiali è novi prucessi, piuttostu chè di accurtà u prucessu. A lege di sviluppu di chips digitali cum'è chips di memoria è processori seguita à pocu pressu à a Legge di Moore, vale à dì, a prestazione di u chip raddoppia ogni 18 mesi (vale à dì, più transistor facenu più veloce). A riduzzione ùn porta micca miglioramenti di rendiment è riduzioni di costu: (1) A tensione di rottura diminuisce cù a riduzzione di dimensione, è per i PA, sò necessarie tensioni operative elevate per furnisce una putenza di output alta. (2) A dimensione generale di u circuitu analogicu ùn si riduce micca proporzionalmente cù a riduzzione di a dimensione di e caratteristiche (cum'è l'inductor), cusì sottu à u prucessu avanzatu, u costu per chip ùn cala micca, ma aumenta. Fighjendu l'ultimi generazioni di cambiamenti tecnologichi, pudemu vede chì u percorsu di sviluppu mainstream di PA hè (1) terminal: da Si CMOS à GaAs HBT / GaAs HEMT; (2) stazione base: da Si LDMOS à GaN HEMT.


Tecnulugia 2: In a banda d'alta frequenza, u filtru hè migratu da a tecnulugia SAW à a tecnulugia BAW. Simile à e sfide affrontate da i PA, i filtri anu ancu bisognu di mantene un altu rendimentu in bande di frequenza più altu è larghezza di banda più larga. In l 'èbbica 2G, filtri SAW eranu a tecnulugia mainstream, è Murata era u standard industria; in ogni modu, dapoi l'era 3G, a ricerca cuntinua è l'artigianalità di i fabricatori giapponesi ùn anu micca riesciutu à ottene un bonu rendimentu in bande d'alta freccia (cumprese una perdita di inserzione bassa, un valore Q elevatu, etc.), mentre chì i fabricatori europei è americani rapprisentati da Qorvo è Broadcom anu avanzatu. nantu à u palcuscenicu attraversu filtri BAW d'alta frequenza chì ponu sempre mantene un altu rendiment.


2.2.1 PA: In l'era di alta frequenza, GaAs / GaN cuntinueghja à guidà


A principale difficultà di cuncepimentu di PA: l'equilibriu trà efficienza è linearità. U PA ottene energia da l'alimentazione per aumentà a putenza di u signale di output, vale à dì, quandu a forma d'onda di u signale di output hè coherente cù u signale di input, l'amplitude di u signale di output hè aumentata. I so principali indicatori tecnichi includenu: (1) a putenza di output, vale à dì, quantu a putenza di output deve esse rializatu per assicurà a distanza di trasmissione; (2) efficienza, vale à dì, u rapportu di a putenza di output à a putenza furnita da l'alimentazione, utilizata per misurà u cunsumu di energia sottu a stessa putenza di output (3) Linearità, vale à dì u rapportu di putenza di output à putenza di input, a distorsione non lineare genererà novi cumpunenti di freccia, causendu interferenza à u signale trasmessu. Tuttavia, ci hè una cuntradizzione chì hè difficiule di cuncilià trà efficienza è linearità. Per quessa, l'equilibriu trà l'efficienza è a linearità hè u prublema principali chì deve esse cunsideratu in u disignu PA: (1) L'alta efficienza richiede un altu rendimentu di putenza: l'efficienza hè proporzionale à a putenza di output, è à u massimu output A più alta efficienza (50% - 60%) hè ottenutu à alta putenza; (2) A linearità ùn pò micca esse garantita sottu a putenza d'alta putenza: quandu a putenza di input hè in un certu intervallu, a putenza di output di l'amplificatore di putenza hà una relazione lineale cù a putenza di input, ma quandu a putenza di input aumenta Quandu ghjunghje à un certu valore. , a putenza di output ùn cuntinueghja à aumentà, vale à dì, tende à saturatu a putenza di output.


U sbloccare di bande d'alta frequenza spinge GaAs / GaN cù velocità di l'elettroni di saturazione più altu à u palcuscenicu. In u prucessu di evoluzione da 2G à 5G in l'era di a cumunicazione, l'aumentu di a difficultà di u disignu PA vene principalmente da: cumu mantene un altu rendiment (principalmente linearità, efficienza, putenza di output, etc.) à frequenze operative più alte. In cunfrontu cù u materiale semiconductor attuale Si (cuntendu per circa 95% di u mercatu), (1) i materiali semiconductori di a seconda è a terza generazione GaAs è GaN sò più adattati per l'ambienti di travagliu à alta frequenza: a frequenza di travagliu di u semiconductor hè positivamente. in relazione à a so velocità di migrazione di l'elettroni di saturazione, per quessa, i materiali GaAs è GaN sò più adattati per l'ambiente di travagliu d'alta freccia. (2) In cunfrontu cù GaAs, GaN hè più adattatu per a pruduzzione di alta putenza: GaN, cum'è un materiale di bandgap largu (vale à dì, u gap di banda hè altu cum'è 3.4eV), hà una tensione di rottura più altu, cusì hè più adattatu cum'è un materiale d'alta putenza.


Segmentu sub-5GHz di l'era 6G: i terminali cuntinueghjanu à aduprà GaAs, è e stazioni base cambianu da Si LDMOS à GaN. E proprietà fisiche di un materiale determinanu a so prestazione in diversi ambienti di travagliu. Cunsiderendu i dui aspetti di a putenza di output è a freccia di u funziunamentu, pudemu vede chì u materiale + tecnulugia di PA presenta i seguenti tendenzi: (1) Terminal (terminale mobile): In l'era 2G, Si CMOS low-cost hè u prucessu principale; partendu da 3G, GaAs HBT hè diventatu u materiale mainstream. Comparatu à GaN, GaAs hà un livellu massimu di putenza di micca più di 5W, cusì hè più adattatu per l'equipaggiu finale (a gamma di putenza in u telefuninu hè di circa 27.5 à 28 dBm, o 0.4 à 0.5 W). (2) Stazione di basa: Dapoi l'era 4G, GaN hè statu gradualmente cummercializatu; in l'era 5G, hè diventatu un cunsensu di l'industria chì GaN rimpiazzà gradualmente Si LDMOS.


Banda millimetrica in l'era 5G: parechje soluzioni per GaAs, GaN è lnP terminali sò in parallelu. Attualmente, ci hè sempre cuntruversia nantu à a selezzione di materiali terminali in a banda d'onda millimetrica. Ci sò parechji schemi di ricerca paralleli per GaAs HEMT, lnP HBT, è GaN in i fabricatori IDM. In cunfrontu cù GaAs, GaN hà una densità di putenza più alta è una frequenza di cut-off più alta, chì ponu efficacemente riduce u nùmeru di canali transceiver è a dimensione di chip, è hè previstu di diventà una soluzione per l'equipaggiu terminal. Per esempiu, Qorvo hà lanciatu un modulu GaN QPF4006 chì integra switches PALNA, chì hè adattatu per stazioni basi 5G è terminali à 39GHz; u so canali di trasmissione furnisce un guadagnu di signale 23dB è una putenza di output saturata di 2W, è a dimensione di u pacchettu di 4.5mm × 4.0mm pò scuntrà i requisiti di fasi di spaziatura di lattice stretta per l'applicazioni array.


Per ragioni di costu, i dispositi GaN utilizanu principalmente SiC / Si cum'è sustrato. A causa di l'altu costu di l'usu di materiali homogenei cum'è sustrati, GaN usa soprattuttu substrati eterogenei, cumpresi: GaN-on-sapphire (a tecnulugia principale di LED), GaN-on-SiC, GaNon-silicon, di quale l'ultimi dui L'alternativa hè u front-end RF. A conduttività termale di GaN-on-SiC hè trè volte quella di GaN-on-Si, chì permette à i dispositi di operare à voltages più altu è densità di putenza più altu, cusì a maiò parte di i dispositi RF GaN cummirciali in l'industria utilizanu attualmente stu prucessu.


2.2.2 Filtri: In l'era 5G, i filtri BAW funzionanu megliu


I principali indicatori tecnichi di u filtru: u valore di u fattore di qualità Q è a perdita di inserzione. U filtru conduce una screening specifica di bande di frequenza per mezu di a cumminazione di condensatori, induttori è resistori. A gamma di freccia induve u signale ùn hè micca significativamente attenuatu hè chjamatu passband, è l'area induve u signale hè significativamente attenuatu hè a stopband. A pusizione di attenuation 3dB (ie A freccia chì currisponde à l'attenuazione di u putere di circa 50%) hè chjamata freccia cutoff. L'indicatori principali utilizati per misurà a prestazione di u filtru sò (1) A perdita d'inserzione misura u gradu di attenuazione di u signale: Insertion Loss (Insertion Loss) si riferisce à l'attenuazione di u signale originale in u circuitu per via di l'intruduzioni di u filtru, cù 10lg (Po/Pi) Càlculu (Po hè a putenza di output, Pi hè a putenza di input), in dB, cusì più bassa hè a perdita di inserzione, più bassu u cunsumu di energia. (2) U valore Q misura a selettività: u valore Q (fattore di qualità, fattore di qualità) hè u rapportu di a freccia di u centru di u filtru à a larghezza di banda -3dB, chì hè utilizata per discriverà a capacità di u filtru per distingue frequenze adiacenti. A più larga hè a larghezza di banda di u filtru, u più altu u valore Q, u più strettu a larghezza di banda di u filtru, u più "selettiva".


U filtru acusticu filtra e frequenze durante u prucessu di cunversione di "electrical→acoustic→electrical". Quandu una tensione hè appiicata à u cristallu, u cristalu hà da esse sottumessi à deformazione meccanica, cunvertisce l'energia elettrica in energia meccanica; à u cuntrariu, quandu u cristallu hè meccanicamente cumpressu o allungatu, i carichi sò furmati da u latu oppostu di a struttura di cristalli, chì permettenu u currente di flussu in i terminali è / o formanu trà i terminali. Tensione. È u filtru acusticu, hè in u prucessu di cunversione elettrica → acustica → elettrica, a frequenza hè screened. Ci hè duie manere di propagazione di l'onda di u sonu in solidi, una hè l'onda acustica di massa (vale à dì, trasmessa in u solidu in forma di onde longitudinali o trasversali), è l'altra hè l'onda acustica di superficie, chì currisponde à BAW (onda acustica di massa). filtru) e SAW (onda acustica di superficie rispettivamente). , filtru d'onda acustica di superficie).


I filtri acustici mainstream attuali includenu SAW è BAW. (1) Filtru SAW: Hè custituitu da un sustrato piezoelettricu è un transducer interdigitale (IDT) coperto da i dui lati. U primu hè principalmente fattu di quartz, tantalate di lithium (LiTaO3) o niobate di lithium (LiNbO3), etc.; l'ultima hè una strata di metallu cum'è pettine utilizata per rializà a cunversione di l'electricità in u sonu è u sonu in l'electricità. Quandu l'onda di u sonu si propaga nantu à a superficia di un materiale elasticu, a so amplitude decade esponenzialmente cù a prufundità in a superficia. (2) Filtru BAW: U sustrato piezoelettricu (piezolayer) hè fattu di cristallu di quartz, è ci sò elettrodi di metallu (portu elettricu) nantu à i lati superiori è inferiori. I fogli di metallu nantu à a cima è u fondu di u quartz eccitanu l'onde sonore chì rimbalzanu avanti è avanti trà u patch è u cristallu, oscillandu in u film piezoelectric per furmà onde stazionarie. Sicondu i diversi modi di catturà è dissipà l'energia di u sonu, i filtri BAW ponu esse divisi in SMR (filtru d'onda acustica di corpu solidu) è FBAR (filtru d'onda acustica di film).


I SAW sub-1GHz offrenu vantaghji di costu, è i BAW da 1 à 6GHz offrenu un rendimentu megliu. (1) I filtri SAW anu vantaghji di costu, ma un rendimentu d'alta freccia è a sensibilità à i cambiamenti di temperatura: Siccomu i filtri SAW sò assemblati in wafers, ponu esse pruduciutu in massa à pocu costu. Tuttavia, u so principiu di funziunamentu determina chì u più altu hè a frequenza, u più chjucu u spaziu IDT, chì face un rendimentu pocu in a banda di frequenza sopra 1GHz, è pò sustene solu a banda di frequenza 2.5GHz. Inoltre, u rendiment di u filtru SAW si deteriora cù l'aumentu di a temperatura. Per questu, Murata hà aghjustatu un mantellu protettivu nantu à l'IDT (ie TC (temperature compensated)-SAW filtru), è u so rendiment è u prezzu sò trà BAW è SAW trà. (2) BAW hà un rendimentu d'alta frequenza megliu è ùn hè micca sensibule à i cambiamenti di temperatura: i filtri BAW sò più caru, ma perchè a so densità di l'energia di u sonu hè assai alta, è ponu catturà l'onda di u sonu più efficacemente, anu una perdita di inserzione più bassa. U rendiment à alta frequenza hè megliu; en plus, il a l'avantage d'être plus petit et moins sensible à la température. BAW pò attualmente gestisce frequenze finu à 6 GHz.


Paragunatu cù i dui filtri BAW, a dissipazione di u calore di SMR hè megliu cà quella di FBAR, chì hè adattatu per l'alta putenza necessaria da e bande d'alta frequenza. Quandu a freccia di u funziunamentu aumenta, l'attenuazione di u segnu aumenterà ancu, cusì u filtru hà bisognu di sustene i signali RF d'alta putenza per assicurà a trasmissione à longa distanza, cusì a dissipazione di u calore hè estremamente impurtante in bande d'alta frequenza. Una di e differenzi basi trà FARB è SMR hè a so strada di cunduzzione termale: SMR hà una strada di cunduzzione termale chì porta à u sustrato è dissipa u calore à traversu u sustrato; mentre chì in FARB, perchè ci sò spazii d'aria in ogni latu, u percorsu di cunduzzione termale hè relativamente chjucu. debule. Allora per watt di putenza di trasmissione, SMR hè 20 ° C più altu è FBAR hè 70 ° C più altu.


In l'era 4G, u valore di BAW in u filtru cuntene 40% -50%. Sicondu statistiche, u numeru mediu di filtri SAW, TC-SAW è BAW per u telefuninu 4G hè di circa 30+/10/20, rispettivamente. In generale, i filtri BAW sò usati menu, ma per via di u so prezzu altu, u valore di BAW in i telefoni cellulari 4G conta quasi a mità; piglià un telefuninu Netcom regiunale è pienu cum'è un esempiu, u valore di u filtru stand-alone hè 4/7.25 rispettivamente. USD, di quale u valore di i filtri BAW conta per 40% -50%. Figura 55. Numeru di filtri stand-alone (pezzi/unità) Figura 56. Valore di filtri stand-alone


U filtru d'alta frequenza è a grande larghezza di banda di 5G Sub6 ponenu sfide più altu à u rendiment, è i filtri BAW sò sempre a prima scelta. Comparatu cù a banda di frequenza 4G, a banda di frequenza sub-6 di 5G hà una larghezza di banda più grande è una frequenza più alta. À u listessu tempu, a banda di freccia n79 hè vicinu à a banda di freccia di 5GHz WIFI, è solu 150MHz a parte in u mità. Per quessa, u filtru deve esse soppresso in alta larghezza di banda è alta banda adiacente. L'equilibriu trà i dui, è l'attuale banda di frequenza 5G sub6 hè sempre a prima scelta per i filtri BAW.


TU percorsu tecnicu di a banda d'onda millimetrica 5G hè sempre inconcludente, cumprese LTCC, XBAR è altre tecnulugia sò sempre in sviluppu. L'attuale gamma applicabile di tecnulugia FBAR è SMR hè sempre principarmenti sottu à 6GHz. A causa di un filtru di frequenza più altu (24GHz-52GHz) è una larghezza di banda più grande (finu à 1GHz o più versus 100MHz di 5G sub6), a banda d'onda millimetrica hà prupostu un megliu rendimentu di u filtru. Alti requisiti, ùn ci hè attualmente una strada tecnica deterministica. I tecnulugii putenziali attuali mmWave includenu (1) u primu pruduttu di filtru LTCC di TDK per a banda 28 GHz in 2019/11, (2) u primu filtru XBAR di Resonant in uttrovi 2018, secondu simulazioni ISN, chì hà potenziale cummerciale à 28 GHz, è in ottobre. 2019 Murata hà firmatu un accordu cummerciale multi-annu cù Resonant per a tecnulugia XBAR.


3 I quattru giganti sparte l'80% di u mercatu, cù dispusizioni di prudutti differenziati è cumpetizione in diverse bande di freccia.


3.1 I quattru giganti sparte più di 80% di u mercatu, è ci sò differenzi in u layout di ogni linea di produttu.


3.1.1 U percorsu di crescita di i giganti hà u listessu scopu


I bisogni di integrazione chì nascenu da l'era 4G anu purtatu à i pruduttori di u mainstream attuale à realizà un layout di linea di produttu cumpletu, ma i percorsi di sviluppu di i quattru giganti ùn sò micca listessi.


Murata: Una sucietà tipica giapponese, cù l'artigianalità ingeniosa per creà un benchmark di l'industria per i filtri SAW. Murata principiatu cù filtri dispusitivu passivi è induttori. Dopu à u 2005, hà allargatu a so linea di produttu attraversu una quantità di acquisti, è hà acquistatu e linee di produttu PA di Renesas è Peregrine in 2012/2014, ma i prudutti di u core di a cumpagnia sò sempre i so prudutti passivi. dispusitivu. Cuntrariu di l 'àutri trè giganti, Murata hè una sucietà tipica Japanese chì s'appoghja nantu à l'artigianatu ingenious è tecnulugia avanzata à cumpete cù i so pari. Per esempiu, in l 'èbbica di bandi di banda larga è high-frequenza, Avago / Qorvo lanciata filtri BAW in un modu differente, ma Murata sempre sceltu à studià i filtri SAW. Per quessa, in u campu di i filtri SAW, Murata hà ancora nimu à currisponde à u so high technology è low cost.


Skyworks: Cù l'accumulazione prufonda di a tecnulugia PA, in l'era 3G, hè intrutu in u stadiu di prima linea attraversu a cooperazione cù Apple. Skyworks hè stata furmata in u 2002 da a fusione di Alpha, chì hè specializata in diodi, è a divisione di cumunicazione wireless di Conexant, mentre chì Conexant hà spartutu a divisione di semiconductor di Rockwell Corporation, chì hà iniziatu da i prudutti militari di California (principalmente a navetta spaziale), cusì a so tecnulugia PA. hè in realtà ereditata l'accumulazione prufonda di Rockwell in u campu di l'industria militare. In ogni casu, prima di l'era 3G, Skyworks si basava principarmenti nantu à l'offerta low-cost à i pruduttori di telefuninu cù una piccula parte per sopravvive, chì era tepid; ma da l'era 3G, hà cuminciatu à emergere perchè intrì in a catena di fornitura di Apple è diventò un fabricatore RF di primu livellu in un colpu. Oghje, Skyworks hè sempre u fabricatore RF più dipendente di Apple. In u fisicu 2019, a cuntribuzione d'Apple à l'ingudu operativu di a cumpagnia rapprisenta Skyworks 51% > Qorvo 32% > Avago 20%.


Qorvo: RFMD è TriQuint uniscenu e forze per ottene a cumplementarità è coglie i bisogni di integrazione di l'era 4G. Qorvo hè stata furmata da a fusione uguale di RFMD, chì era seconda in u mercatu di front-end RF à l'epica, è TriQuint, u terzu. A causa di l'enfasi di u produttu sfarente di e duie cumpagnie, a fusione di Qorvo hà ottinutu prudutti cumplementarii. (1) GaAs di RFMD hè a so forza tradiziunale: RFMD si concentra nantu à u mercatu di a cumunicazione wireless da a so creazione, è hè stata prima in u mercatu di i dispositi GaAs in virtù di a so cooperazione profonda cù Nokia. Ancu s'ellu in l'era 3G cù a caduta di Nokia, a so parte di u mercatu in i dispositi GaAs hè cascata rapidamente da u 20% in u 2008 à u 12.4% in u 2011, ma in l'era 4G, hà stabilizatu u primu echelon attraversu l'alianza cumplementaria di TriQuint. posizione s. (2) TriQuint hà a tecnulugia BAWSMR: In più di a capacità di produzzione di TriQuint di composti III è V, hà ancu acquistatu a tecnulugia di filtru BAW attraversu l'acquistu di TFR Technologies in 2005, chì face Qorvo unu di i dui eroi attuali in u campu di filtri BAW. .


Broadcom (Avago): Dopu à deci anni di affilatura di una spada, a tecnulugia FBAR hè diventata a so stunt unica. Avago hè natu da a divisione di semiconductor di l'HP originale. In u 1999, HP hà scissatu Agilent, è in u 2005 Agilent hà vendutu a so divisione di soluzioni I/O, chì hè avà Avago. A so tecnulugia esclusiva FARB hè urigginata in u periodu Agilent. Dopu à 10 anni di ricerca, a cumpagnia hà sviluppatu successu un filtru FBAR appiicatu à a banda di freccia PCS 1900MHz in i Stati Uniti in 1999, è hà iniziatu a produzzione di massa in 2001. Da tandu, a quota di u mercatu hè stata sopra à 50%.


3.1.2 A forza generale hè simile, ma ci sò differenzi in u layout di u produttu


I quattru giganti anu a listessa forza generale, ma a diffarenza in u layout di u filtru face u modulu pusizzioni diffirenti. (1) In tuttu, i quattru giganti anu a listessa forza, cù una parte di u mercatu di 20% -24%; u mercatu restante hè divisu da i pruduttori giapponesi TDK, Taiyo Yuden, è u novu Qualcomm da u latu baseband. (2) Da a perspettiva di a linea di produttu, u percorsu PAMiD stabilitu in l'era 4G hà causatu à i quattru pruduttori maiò di stende diverse linee di produttu, ma ci hè una grande diferenza in a strada di a tecnulugia di filtru: u vechju fabricatore di filtri Murata hà sempre. filtri SAW. Vantaghju assolutu, cù una quota di mercatu di più di 50%. Avago è Qorvo, chì sò appena entrati in u mercatu di i filtri, anu pigliatu u capu in u campu di i filtri BAW per mezu di a nova tecnulugia FARB / SMR, rispettivamente, cù una quota di mercatu di 56% / 38%. Skyworks, invece, hà una ligera carenza di filtri perchè u layout di i filtri hè più di deci anni dopu à quellu di Qorvo / broadcom. Attualmente, ancu se i filtri SAW / TC-SAW anu una capacità di produzzione indipendente, certi prudutti sò sempre outsourcing à Taiyo Yuden. Inoltre, Qorvo è Skyworks anu più vantaghji in u mercatu di LNA è switch, cù una cota di mercatu di 35% / 23% rispettivamente, mentre chì u fabricatore domesticu Zhuoshengwei LNA è a quota di u mercatu di switch hà ancu righjuntu 8%.


A causa di differenze in u layout di u produttu, Skyworks / Murata compete principalmente per i prudutti di banda bassa, è Avago / Qorvo compete per i prudutti di banda alta. Avemu cuntatu i generazioni precedenti di i prudutti di a serie iPhone è Galaxy S, è pudemu vede chì Murata / Skyworks furnisce principalmente GSM / LB PAMiD, è Qorvo / Avago furnisce principalmente MB / HB PAMiD. A sfarenza in i bandi di freccia di cuncurrenza hè in ultimamente dovutu à e sferenze in u layout di ogni pruduttu: (1) Banda di freccia bassa: Murata si focalizeghja principalmente in i filtri SAW, Skyworks acquista a tecnulugia SAW / TC-SAW attraversu l'acquistu di una joint venture cù Panasonic, è integra l'outsourcing di a dumanda BAW, cusì questi dui pruduttori si concentranu principalmente in a pista GSM / LB di banda bassa cù esigenze tecniche più basse è esigenze di cuntrollu di costu più altu. (2) Banda di frequenza media è alta: Qorvo / Avago hà un vantaghju significativu in MB / HB per via di a so svolta in u sviluppu di filtri BAW in u campu di filtru.


3.2 Analisi di u Revenue di u Big Four


I dispositi RF Broadcom / Qorvo / Skyworks anu rivenuti annuali di più di $ 2 miliardi. Avemu realizatu statistiche nantu à i rivenuti di trè pruduttori RF europei è americani in l'ultimi anni, è i so rivenuti operativi di i dispositi RF in u terminal di u telefuninu mobile hè più di 2 miliardi di dollari americani. Frà elli, Skyworks è Qorvo sò principarmenti impegnati in i dispositi front-end RF per i telefoni cellulari, chì rapprisentanu più di 70% di i so rivenuti, è l'altri rivenuti sò principalmente apparecchi RF IoT. L'attività di i dispositi RF di Broadcom, un fabricatore di semiconduttori cù una larga gamma di categurie, hè solu una di e so divisioni, cusì cunta per una proporzione relativamente chjuca, cuntendu u 9.7% di i rivenuti in 2019.


Murata è Taiyo Yuden hannu strutture di rivenuti simili, tramindui in u campu di cumunicazioni, cumpresi filtri, capacitors è altri prudutti. In termini di tippi di prodottu, tramindui Murata è Taiyo Yuden fucalizza nantu à i prudutti modulari (principarmenti filtri) è altri dispusitivi (principalmente capacitors). USD), chì rapprisentanu u 30% di l'ingudu tutale, è altri ingaghjamenti di u dispositivu di 1,143.5 miliardi di yen (circa 10.4 miliardi di dollari americani), chì rapprisentanu u 70% di i rivenuti totali. Da u puntu di vista di l 'applicazzioni di u produttu, circa 50% di Murata rèdditu tutali vene da u campu di cumunicazioni, cù rèdditu di circa 804.9 miliardi yen (circa 7.3 miliardi US dollars) in fiscal 2021.


4 Sustituzione domestica : a strada hè longa è a strada ghjunghji


4.1 L'emergenza di i fabricatori domestici, l'evoluzione da un pruduttu unicu à un modulare


I pruduttori domestici anu evolutu da i prudutti unichi à i prudutti modulari, è ci hè sempre spaziu per migliurà in u layout è u rendiment. Da a perspettiva di u percorsu di sviluppu di i fabricatori d'oltremare, i pruduttori mainstream in generale ghjunghjenu prima u livellu di l'industria in un unicu dispositivu (PA o filtru), è dopu compie a trasfurmazioni da i dispositi discreti à i prudutti modulari attraversu fusioni è acquisti. Da a perspettiva di u percorsu di sviluppu, i pruduttori domestici sò ancu evoluzione gradualmente da un pruduttu unicu à un pruduttu modulare, cumpresu principalmente trè tippi di fabricatori. (1) Produttori di PA: partenu da a banda di frequenza 2/3G, è penetre gradualmente in 5G, cumpresi Onray Micro, Weijie Chuangxin (acquistu da MediaTek), Feixiang Technology, Diric (acquistu da Spreadtrum), etc. Frà elli, Onray Micro A quota di mercatu globale nantu à 2G / 3G hè 75% / 65% rispettivamente. Inoltre, vedemu chì i pruduttori di PA anu pigliatu u capu in a modularizazione, lanciandu moduli cum'è FEMPAMiDPAMiF, ma i prudutti di moduli RF sò sempre relativamente rudimentali. Pigliendu OnMicro per esempiu, a banda di frequenza utilizata da 5G PAMid di a cumpagnia hè 4G pesante. A tecnulugia 5G PAMid ùn implica micca a banda d'alta frequenza. (2) Produttori di filtri: cumprese Microgate Technology (un fabricatore di primu livellu di telefunini in Cina, cooperazione profonda cù CLP 26), Xinwei Communication (cuuperazione approfondita cù CLP 55 in SAW), Wuxi Haoda, Northwest Wait. (3) Altri dispositi: Per esempiu, u capu di RF Zhuosheng Micro, a piattaforma di cumpagnie Weir shares, è Awinic Electronics, tagliatu da u switch LNA RF, è allargatu à altri dispositi è moduli.


4.2 Sustituzione domestica, capisce l'avanzata tecnica è u layout modulare di PA è filtru


4.2.1 Zhuoshengwei


Interruttore RF domesticu / Leader LNA, espansione à i moduli integrati. A cumpagnia produce principalmente interruttori di frequenze radio basate nantu à u prucessu SOI RF 12-inch 65nm è LNA basatu nantu à i prucessi SiGe è CMOS. Attualmente, i switch RF è LNA pruduciutu da a cumpagnia ponu risponde à i requisiti di l'applicazioni di a banda di frequenza sub-6GHz in 5G, è anu ottenutu una copertura completa di e cumpagnie TOP in u campu Android. À u listessu tempu, a cumpagnia hà ancu ghjuntu à una intenzione di cuuperazione cù Qualcomm, è l'interruttore RF hà passatu a verificazione di a pruduzzione di prova in batch di Qualcomm è hè ufficialmente intrutu in a produzzione di massa. Inoltre, in modu di cunfurmà cù a tendenza di l'integrazione, a cumpagnia hà cuminciatu à lancià i prudutti modulari cunnessi, cumprese DiFEM (prodotti moduli di ricezione di diversità), LFEM (modulu integratu LNA / filtru), è banca LNA (multi-frequency multi-mode). Modulu integratu LNA).


4.2.2 Azioni Weir


Una sucietà basata nantu à a piattaforma, partendu da switch è LNA. Cù u CIS di l'affari principali cum'è u core, a cumpagnia hè ancu impegnata in TDDI, analogica, RF, etc., è hè impegnata à custruisce una impresa basata in piattaforma. Nta l'ultimi anni, a cumpagnia hà investitu continuamente in arricchisce i tipi di prudutti auto-sviluppati di a cumpagnia. Investendu in Wuxi Zhongpuwei è Shanghai Weijue, a cumpagnia hà aumentatu u so investimentu in a ricerca è u sviluppu di i prudutti in u campu di a radiofrequenza. U risultatu di u vantaghju cumpetitivu di u mercatu.


4.2.3 Sanan Optoelettronica


Sviluppà semiconduttori di terza generazione per furnisce a fonderia per i fabricatori di PA è filtri. Sanan Optoelectronics hè un capu in a produzzione di wafer è chips epitassiali LED. A so attività LED hà una parte di u mercatu globale di 20% è una parte di u mercatu domesticu di 29%. In u 2020, u redditu operativu serà di 8.5 miliardi di yuan è u prufittu netu serà di 1 miliardi di yuan. A so filiale tutale, San'anji, hè stata stabilita in u 2014. Furnisce principarmenti servizii di fonderia di wafer semiconductor cumposti. E so capacità di prucessu copre i prudutti in quattru campi: frequenze radio di microonde, elettronica di putenza, cumunicazione ottica è filtri. Hà ottenutu impurtanti clienti domestici. In u 2020, hà ottenutu un fattu di vendita di 974 milioni di yuan, un aumentu annu di 305%; frà i quali, i clienti impurtanti di i prudutti di freccia di radio GaN anu ottinutu a pruduzzione di massa, è a capacità di pruduzzione hè scalata gradualmente; in più, a so linea di produzzione di filtri hè in continua espansione è stoccatura In 2020, i spedizioni seranu realizati.


4.2.4 Awinic Electronics


Cultivate in profondità l'amplificatori di putenza audio è i chip di gestione di l'energia, è espansione u sviluppu di chip front-end RF. A cumpagnia hè stata prufondamente impegnata in u campu di chips di signali misti digitale-analogicu, analogicu è di frequenze radio per parechji anni. Partendu da chips di amplificatori di putenza audio è prudutti di chip di gestione di l'energia, hà sviluppatu successivamente prudutti cum'è chips front-end di radiofrequenza è chip di motor drive. In 2020, a cumpagnia hà ottinutu un fatturatu di 1.43 miliardi di yuan è un prufittu grossu di 460 milioni di yuan; di quale u front-end RF era 101 milioni di yuan, è u prufittu grossu era 18 milioni di yuan.


5 Avvisu di risicu


(1) I spedizioni di telefoni cellulari 5G sò più bassu di l'aspittatu: Esperemu chì u spaziu di u mercatu chì currisponde à a banda di freccia 3/4G resterà circa 14 miliardi di $, mentre chì u spaziu di u mercatu chì currisponde à a banda di freccia 5G crescerà à più di 10 miliardi in. 2024. Se affettatu da l'epidemie è a mancanza di core, i spedizioni di u telefuninu 5G pò esse più bassu di l'espertu.


(2) U prugressu tecnologicu di i pruduttori domestici hè più lento di ciò chì s'aspittava: l'integrazione front-end RF hè una tendenza maiò, mentre chì i pruduttori domestici taglianu principalmente da LNA, switches è altri ligami. Per ottene spedizioni di moduli, anu ancu esse implementatu in filtri è prudutti PA. scuperta.




U "Kinghelm" A marca hè stata urigginariamente registrata da a Cumpagnia Golden Navigator. Golden Navigation hè un fabricatore di vendita diretta di GPS Antennas è Beidou Antennas. Hà una reputazione è una reputazione assai alta in l'industria di navigazione GPS è posizionamentu di Beidou. U so prudutti di ricerca è sviluppu sò largamente usatu in bds navigazione satellitare è pusizionamentu cumunicazioni wireless, etc. I prudutti principali includenu: rete RJ45-RJ45, interfaccia di rete lînia, RF lînia cable adattatore, cable coaxial lînia, tipu-c lînia, interfaccia HDMI type-c interfaccia, pin header, SMA, fpc, FFC Antenna lînia, Antenna trasmissioni di signali waterproof lînia, interfaccia hdmi, usb lînia, terminal terminal terminal, terminal terminal terminal, terminal terminal, etichetta RFID di freccia radio, posizionamentu è navigazione Antenna, cumunicazione Antenna Antenna cable, bastone di cola Antenna ventosa Antenna, 433 Antenna 4G Antenna, Modulu GPS Antenna, etc Widely usatu in aerospace, cumunicazioni, militari, instrumentation è sicurità, medicale è altri industrii.




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