從通信到智能汽車(chē)等，細解射頻技術(shù)如何助推熱門(mén)行業(yè)發(fā)展

　　未來(lái)的世界是一個(gè)無(wú)線(xiàn)連接一切的世界。據Gartner預測，在2015年，全球消費行業(yè)僅僅只有29億部聯(lián)網(wǎng)設備，工業(yè)應用領(lǐng)域僅7.36億部聯(lián)網(wǎng)設備。到2020年，聯(lián)網(wǎng)設備將達到250億部，實(shí)現全球平均每個(gè)人3個(gè)聯(lián)網(wǎng)設備的規模。在無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)終端設備爆發(fā)式增長(cháng)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(wú)線(xiàn)通訊設備的基礎性零部件，隨著(zhù)CMOS射頻集成電路的普及，越來(lái)越多的模塊從分立器件轉到了集成電路上。然而，有一些器件由于各種各樣的原因，目前還無(wú)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(wú)法集成到RFIC上的射頻器件通常稱(chēng)為射頻前端模塊(RF Frontend Module)。

　　一個(gè)典型的包含FEM以及RFIC/Modem的射頻系統架構

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

　　移動(dòng)終端射頻器件市場(chǎng)規模(億美金)

　　射頻前端各個(gè)細分方向市場(chǎng)空間預測(十億美金)

　　在未來(lái)，射頻濾波器市場(chǎng)還將迎來(lái)更多增長(cháng)。因為隨著(zhù)4G的成熟和5G的來(lái)臨，手機支持的頻段數量正在上升。在 2012 年全球 3G 標準協(xié)會(huì ) 3GPP 提出的 LTE R11 版本中，蜂窩通訊系統需要支持的頻段增加到 41 個(gè)。根據射頻器件巨頭 Skyworks 預測，到 2020 年， 5G 應用支持的頻段數量將實(shí)現翻番，新增 50 個(gè)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到 91 個(gè)以上。對于一個(gè)頻段而言，一般至少需要兩個(gè)濾波器，因此手機頻段數上升的直接結果就是手機中使用的射頻濾波器數量直線(xiàn)上升。

　　電子元件領(lǐng)導制造商 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(guò) 2,500 萬(wàn)顆濾波器，數量仍不斷增長(cháng)中，涉及客戶(hù)涵蓋所有主要手機 OEM 廠(chǎng)商，包括首屈一指的智能手機業(yè)者。據相關(guān)機構分析， iPhone 7中TDK-EPC(愛(ài)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)供應了2 顆濾波器組及一顆濾波器。同時(shí)，TDK-EPC的三線(xiàn)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(chǎng)商所采用。

　　TDK豐富的RF產(chǎn)品組合

　　同時(shí)，隨著(zhù)移動(dòng)通訊趨向于高速率、大容量數據傳輸，智能手機等移動(dòng)設備所使用的射頻開(kāi)關(guān)IC需要多端口支持和更高的射頻性能。在這一點(diǎn)上，降低插入損耗是一個(gè)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(dòng)設備具備更長(cháng)的電池續航時(shí)間。東芝公司旗下半導體與存儲產(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(kāi)關(guān)應用進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現了業(yè)界超低插入損耗(0.32db/2.7GHz)。采用新工藝制造的用于移動(dòng)應用的傳輸射頻開(kāi)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標準。

　　滿(mǎn)足下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )需求，不止是射頻器件那么簡(jiǎn)單!

　　除了射頻器件本身的演進(jìn)外，在整個(gè)通訊系統中的射頻系統也隨著(zhù)新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)在相應變化?？v觀(guān)手機通信協(xié)議的發(fā)展，信道帶寬不斷變大，2G時(shí)代的200KHz，3G時(shí)代的5MHz， 4G時(shí)代的100MHz，到了5G時(shí)代甚至可能接近1GHz，持續增大的帶寬推動(dòng)著(zhù)同構宏基站與小型基站拓撲向更小型的蜂窩基站的強大異構組合演進(jìn)。

　　而蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )則演進(jìn)了很多年，根據GSMA的市場(chǎng)研究統計，在2020年，全球采用蜂窩連網(wǎng)技術(shù)的設備數量將達1,000億臺。對于帶寬和蜂窩無(wú)線(xiàn)靈敏度需求的不斷增長(cháng)，對蜂窩天線(xiàn)到遠程無(wú)線(xiàn)電頭端的射頻信號的傳輸提出了越來(lái)越高的要求。與此同時(shí)，對連接器尺寸和重量的限制也愈發(fā)的嚴格起來(lái)。

　　連接器到現在已經(jīng)被很多人所熟知，其中的射頻連接器在市場(chǎng)中的占有量也是越來(lái)越多，主要用于射頻同軸系統?；ミB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 射頻連接器系統和線(xiàn)纜組件，可滿(mǎn)足下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的需求。在低無(wú)源互調 (PIM) 下具有高性能的信號傳輸效果、100% 的數據可追溯性，與當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(xiàn)纜組件采用一體化的防風(fēng)雨護罩，正在申請專(zhuān)利當中，理想用于室外的蜂窩點(diǎn)，是未來(lái)蜂窩通信微基站連接的不二之選。

　　Molex 4.3-10 射頻連接器系統和線(xiàn)纜組件

　　互聯(lián)汽車(chē)新時(shí)代，FAKRA射頻連接器是關(guān)鍵!

　　射頻技術(shù)除了在通訊行業(yè)的大量應用以外，隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，車(chē)載通訊功能的不斷加強，諸如GPS全球定位系統、衛星收音機、車(chē)載互聯(lián)網(wǎng)接入、遠程車(chē)輛診斷及藍牙的需求，在汽車(chē)這個(gè)小而全的子系統里射頻技術(shù)也扮演著(zhù)舉足輕重的角色。

　　由于汽車(chē)的運動(dòng)性，提升汽車(chē)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(chē)內復雜的接收環(huán)境中，從車(chē)頂天線(xiàn)模塊到車(chē)內中控臺會(huì )需約60英尺同軸電纜，通常會(huì )在天線(xiàn)附近采用FAKRA連接器。FAKRA射頻連接器是目前汽車(chē)廣泛采用的部件，應用于導航系統、遠程控制、 車(chē)載電話(huà)、車(chē)載電視、音響設備、天線(xiàn)等功能，已經(jīng)發(fā)展成汽車(chē)內射頻連接的標準，該連接器外殼具有多種顏色，根據用途這些顏色業(yè)已標準化。

　　作為國際頂端無(wú)線(xiàn)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(zhuān)注于射頻連接已經(jīng)超過(guò) 50年，是首家生產(chǎn)并制定連接器的行業(yè)標準，并將其應用在車(chē)載無(wú)線(xiàn)射頻領(lǐng)域的公司。其FAKRA射頻連接器在業(yè)內享有盛名，主要用于汽車(chē)娛樂(lè )音響系統、汽車(chē)導航儀、數字信息等，這些經(jīng)過(guò)特別設計的射頻連接器，在大眾、奧迪等主流車(chē)型中均有他們的身影。

　　羅森博格FAKRA射頻連接器廣泛應用于汽車(chē)電子中

　　而全球連接器領(lǐng)域第一大廠(chǎng)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標準完全兼容并據此設計的綜合連接器系統。這些連接器系統遵循針對車(chē)載資訊及多媒體應用的FAKRA II和 FAKRA I標準，產(chǎn)品系列包括用于各種信息娛樂(lè )應用的射頻線(xiàn)束組件，端子和護套等。

　　TE Connectivity符合FAKRA射頻標準的連接器系統

　　來(lái)電子行業(yè)第一大展，看射頻連接全新動(dòng)態(tài)

　　無(wú)論是通信還是車(chē)載娛樂(lè )，亦或是航天航空、軍工和軌道交通等領(lǐng)域，在未來(lái)萬(wàn)物互連的新時(shí)代中，射頻行業(yè)將會(huì )經(jīng)歷漸進(jìn)式的技術(shù)變革而帶來(lái)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(wú)限可能，也許會(huì )顛覆我們對于許多傳統行業(yè)的普遍認知。

　　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(kāi)。如果你想近距離感受行業(yè)最新技術(shù)及趨勢，體會(huì )未來(lái)世界的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)，這次盛會(huì )不容錯過(guò)!點(diǎn)擊(網(wǎng)址)免費在線(xiàn)報名，屆時(shí)親臨現場(chǎng)一探究竟。