從通信到智能汽車等,細(xì)解射頻技術(shù)如何助推熱門行業(yè)發(fā)展

未來的世界是一個無線連接一切的世界。據(jù)Gartner預(yù)測，在2015年，全球消費行業(yè)僅僅只有29億部聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域僅7.36億部聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。到2020年，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到250億部，實現(xiàn)全球平均每個人3個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模。在無線聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備爆發(fā)式增長的大趨勢下，射頻器件的年產(chǎn)值也將成倍激增。

射頻前端兵家必爭之地：濾波器

射頻器件是無線通訊設(shè)備的基礎(chǔ)性零部件，隨著CMOS射頻集成電路的普及，越來越多的模塊從分立器件轉(zhuǎn)到了集成電路上。然而，有一些器件由于各種各樣的原因，目前還無法用集成度最高的CMOS工藝制造，而必須使用特殊工藝以保證性能。這些無法集成到RFIC上的射頻器件通常稱為射頻前端模塊(RF Frontend Module)。

一個典型的包含F(xiàn)EM以及RFIC/Modem的射頻系統(tǒng)架構(gòu)

射頻前端模塊由功率放大器、濾波器、雙工器、射頻開關(guān)、低噪聲放大器、接收機/發(fā)射機等組成，隨著移動設(shè)備功能越來越強大，支持的網(wǎng)絡(luò)頻段越來越多，射頻前端模塊成了移動設(shè)備中不可缺少的一部分。2015 年，全球移動終端射頻器件市場規(guī)模約有110 億美金。根據(jù)高通半導(dǎo)體的預(yù)測，移動終端的射頻前端模塊在 2015-2020 年間的復(fù)合增速在 13%以上，到 2020 年市場規(guī)模將超過 180 億美金，而濾波器則是射頻前端模塊增長最快的細(xì)分方向，濾波器市場將由2015 年的50億美金增長到2020 年130 億美金。Mobile Experts 的預(yù)測與高通基本一致，2016年在智能手機增長萎靡(9%)的情況下，射頻前端模塊的增長率仍達(dá)到了17%，其中發(fā)展最快最關(guān)鍵的也正是濾波器模塊。

移動終端射頻器件市場規(guī)模(億美金)

射頻前端各個細(xì)分方向市場空間預(yù)測(十億美金)

在未來，射頻濾波器市場還將迎來更多增長。因為隨著4G的成熟和5G的來臨，手機支持的頻段數(shù)量正在上升。在 2012 年全球 3G 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 3GPP 提出的 LTE R11 版本中，蜂窩通訊系統(tǒng)需要支持的頻段增加到 41 個。根據(jù)射頻器件巨頭 Skyworks 預(yù)測，到 2020 年， 5G 應(yīng)用支持的頻段數(shù)量將實現(xiàn)翻番，新增 50 個以上通信頻段，全球 2G/3G/4G/5G 網(wǎng)絡(luò)合計支持的頻段將達(dá)到 91 個以上。對于一個頻段而言，一般至少需要兩個濾波器，因此手機頻段數(shù)上升的直接結(jié)果就是手機中使用的射頻濾波器數(shù)量直線上升。

電子元件領(lǐng)導(dǎo)制造商 TDK 在射頻濾波器領(lǐng)域擁有頂尖技術(shù)，目前每天出貨超過 2,500 萬顆濾波器，數(shù)量仍不斷增長中，涉及客戶涵蓋所有主要手機 OEM 廠商，包括首屈一指的智能手機業(yè)者。據(jù)相關(guān)機構(gòu)分析， iPhone 7中TDK-EPC(愛普科斯(中國)投資有限公司·TDK集團成員，2017慕尼黑上海電子展展位：E5.5306)供應(yīng)了2 顆濾波器組及一顆濾波器。同時，TDK-EPC的三線EMC濾波器，高性能電容電感電阻器件等也被眾多國際知名廠商所采用。

TDK豐富的RF產(chǎn)品組合

同時，隨著移動通訊趨向于高速率、大容量數(shù)據(jù)傳輸，智能手機等移動設(shè)備所使用的射頻開關(guān)IC需要多端口支持和更高的射頻性能。在這一點上，降低插入損耗是一個尤為重要的因素，因為它降低射頻傳輸功率損耗，可支持移動設(shè)備具備更長的電池續(xù)航時間。東芝公司旗下半導(dǎo)體與存儲產(chǎn)品公司(2017慕尼黑上海電子展展位：E4.4300)研發(fā)的新一代TarfSOI(東芝先進(jìn)的射頻絕緣體上硅(SOI))工藝—“TaRF8”針對射頻開關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，實現(xiàn)了業(yè)界超低插入損耗(0.32db/2.7GHz)。采用新工藝制造的用于移動應(yīng)用的傳輸射頻開關(guān)ICSP12T，其搭載集成MIPI-RFFE控制器，適用于3GPP GSM、UMTS、W-CDMA、LTE和LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)。

滿足下一代移動網(wǎng)絡(luò)需求，不止是射頻器件那么簡單!

除了射頻器件本身的演進(jìn)外，在整個通訊系統(tǒng)中的射頻系統(tǒng)也隨著新一代移動網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)在相應(yīng)變化?？v觀手機通信協(xié)議的發(fā)展，信道帶寬不斷變大，2G時代的200KHz，3G時代的5MHz， 4G時代的100MHz，到了5G時代甚至可能接近1GHz，持續(xù)增大的帶寬推動著同構(gòu)宏基站與小型基站拓?fù)湎蚋⌒偷姆涓C基站的強大異構(gòu)組合演進(jìn)。

而蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)則演進(jìn)了很多年，根據(jù)GSMA的市場研究統(tǒng)計，在2020年，全球采用蜂窩連網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備數(shù)量將達(dá)1,000億臺。對于帶寬和蜂窩無線靈敏度需求的不斷增長，對蜂窩天線到遠(yuǎn)程無線電頭端的射頻信號的傳輸提出了越來越高的要求。與此同時，對連接器尺寸和重量的限制也愈發(fā)的嚴(yán)格起來。

連接器到現(xiàn)在已經(jīng)被很多人所熟知，其中的射頻連接器在市場中的占有量也是越來越多，主要用于射頻同軸系統(tǒng)。互連產(chǎn)品巨頭Molex(2017慕尼黑上海電子展，展位號：E6.6400)于近日推出的4.3-10 射頻連接器系統(tǒng)和線纜組件，可滿足下一代移動網(wǎng)絡(luò)的需求。在低無源互調(diào) (PIM) 下具有高性能的信號傳輸效果、100% 的數(shù)據(jù)可追溯性，與當(dāng)前的接口相比扭矩更低。解決方案中包含的連接器與體積比 DIN 7/16 小 30%，重量輕 60%，線纜組件采用一體化的防風(fēng)雨護罩，正在申請專利當(dāng)中，理想用于室外的蜂窩點，是未來蜂窩通信微基站連接的不二之選。

Molex 4.3-10 射頻連接器系統(tǒng)和線纜組件

互聯(lián)汽車新時代，F(xiàn)AKRA射頻連接器是關(guān)鍵!

射頻技術(shù)除了在通訊行業(yè)的大量應(yīng)用以外，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，車載通訊功能的不斷加強，諸如GPS全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星收音機、車載互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程車輛診斷及藍(lán)牙的需求，在汽車這個小而全的子系統(tǒng)里射頻技術(shù)也扮演著舉足輕重的角色。

由于汽車的運動性，提升汽車對訊號的接收質(zhì)量依舊是射頻技術(shù)研究的課題之一。在車內(nèi)復(fù)雜的接收環(huán)境中，從車頂天線模塊到車內(nèi)中控臺會需約60英尺同軸電纜，通常會在天線附近采用FAKRA連接器。FAKRA射頻連接器是目前汽車廣泛采用的部件，應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制、 車載電話、車載電視、音響設(shè)備、天線等功能，已經(jīng)發(fā)展成汽車內(nèi)射頻連接的標(biāo)準(zhǔn)，該連接器外殼具有多種顏色，根據(jù)用途這些顏色業(yè)已標(biāo)準(zhǔn)化。

作為國際頂端無線射頻和光纖通信技術(shù)制造商，羅森伯格(2017慕尼黑上海電子展，展位號：E6.6516)專注于射頻連接已經(jīng)超過 50年，是首家生產(chǎn)并制定連接器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并將其應(yīng)用在車載無線射頻領(lǐng)域的公司。其FAKRA射頻連接器在業(yè)內(nèi)享有盛名，主要用于汽車娛樂音響系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航儀、數(shù)字信息等，這些經(jīng)過特別設(shè)計的射頻連接器，在大眾、奧迪等主流車型中均有他們的身影。

羅森博格FAKRA射頻連接器廣泛應(yīng)用于汽車電子中

而全球連接器領(lǐng)域第一大廠TE Connectivity(2017慕尼黑上海電子展，展位號：E6.6502)同樣可提供與FAKRA射頻及USCAR標(biāo)準(zhǔn)完全兼容并據(jù)此設(shè)計的綜合連接器系統(tǒng)。這些連接器系統(tǒng)遵循針對車載資訊及多媒體應(yīng)用的FAKRA II和 FAKRA I標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品系列包括用于各種信息娛樂應(yīng)用的射頻線束組件，端子和護套等。

TE Connectivity符合FAKRA射頻標(biāo)準(zhǔn)的連接器系統(tǒng)

來電子行業(yè)第一大展，看射頻連接全新動態(tài)

無論是通信還是車載娛樂，亦或是航天航空、軍工和軌道交通等領(lǐng)域，在未來萬物互連的新時代中，射頻行業(yè)將會經(jīng)歷漸進(jìn)式的技術(shù)變革而帶來巨大的行業(yè)性機遇，我們有理由相信射頻技術(shù)革命的無限可能，也許會顛覆我們對于許多傳統(tǒng)行業(yè)的普遍認(rèn)知。

作為一直致力于為射頻和連接器企業(yè)提供展示技術(shù)的平臺，為行業(yè)間搭建溝通的橋梁，慕尼黑上海電子展將于2017年3月14-16日在上海新國際博覽中心隆重召開。如果你想近距離感受行業(yè)最新技術(shù)及趨勢，體會未來世界的無線互聯(lián)，這次盛會不容錯過!點擊(網(wǎng)址)免費在線報名，屆時親臨現(xiàn)場一探究竟。