移動(dòng)電視下的新興產(chǎn)物--硅調節器

為了迎接移動(dòng)接收的到來(lái)，硅調諧器也逐漸興起，根據各大研調機構預測以及筆者市場(chǎng)搜尋，至2009年硅 調諧器應用的量至少在1.1億以上，若以移動(dòng)電視 調諧器來(lái)看，2006~2010年CAGR為75.6%。

前言

早期人類(lèi)在開(kāi)車(chē)時(shí)大多只有音樂(lè )相伴(例如：FM、AM Radio)，隨著(zhù)科技的日新月異，現今人類(lèi)在開(kāi)車(chē)時(shí)不僅可以通過(guò)移動(dòng)電視的技術(shù)接收數字電視收看，甚至在往后幾年內，手機電視世界也將被實(shí)現，然而手機電視的收視功能跟過(guò)去WLAN、GSM、甚至是藍牙不一樣，手機電視是以寬頻信號收進(jìn)手機中，再通過(guò)調諧器選擇想要的頻道，實(shí)際上的運作比一般的RF transceiver復雜，甚至需要SAW來(lái)做鏡相濾波，但電子產(chǎn)品輕薄短小的趨勢，卻無(wú)法容忍裝有鐵殼如此大體積的Can 調諧器。

因此為因應移動(dòng)接收的到來(lái)，硅調諧器也逐漸興起，根據各大調研機構預測以及筆者市場(chǎng)搜尋，至2009年硅 調諧器應用的量至少在1.1億以上，若以移動(dòng)電視 調諧器來(lái)看，2006~2010年CAGR為75.6%。以下就硅 調諧器做整體市場(chǎng)預測與技術(shù)分析。

Replace CAN 調諧器的硅調諧器

圖1 硅調節器取代性

傳統的用鐵殼兜離散元件以及調整線(xiàn)圈來(lái)作收視微調的稱(chēng)為Can 調諧器，Can 調諧器的歷史相當久遠，從早期CRT無(wú)線(xiàn)模擬電視開(kāi)始，即是整個(gè)Can 調諧器的歷史，此產(chǎn)品領(lǐng)導廠(chǎng)商就是Philips跟Sharp。但是Can 調諧器合計主自源元件將近130個(gè)，金屬鐵殼以及PCB板都是硬件成本負擔，現在一般均由中國廠(chǎng)商進(jìn)行代工，臺灣地區市場(chǎng)產(chǎn)量最多的即是岡大以及奇景，僅少部分高單價(jià)小體積的微型Can 調諧器，但需要4到6周的供應鏈時(shí)間，因此硅 調諧器的出現解決相當多的問(wèn)題，下面6個(gè)要點(diǎn)說(shuō)明為何硅 調諧器能夠取代長(cháng)達30年的Can 調諧器技術(shù)：

整合度
硅調諧器是將整個(gè)原來(lái)Can 調諧器電路集成化，但由于有太多被動(dòng)元件所組成，目前一個(gè)硅調諧器大約可以將震蕩源、Mixer、Filter、部分電阻電容整合，約可較一般Can 調諧器節省8成的面積。

Multi-調諧器
目前數字電視常常強調子母畫(huà)面(PiP ，PoP)，但若兩個(gè)頻道其頻段不一樣的時(shí)候，硅 調諧器可以用堆疊的方式并成一顆。

可靠度
傳統的Can 調諧器不耐摔，更容易隨著(zhù)時(shí)間元件結構性老化，但硅 調諧器為IC結構并沒(méi)有這一問(wèn)題。

供應效率從以前就一直困擾整個(gè)電視機廠(chǎng)商的供應鏈，每一個(gè)Can 調諧器都需要人工調教，往往傳統電視機的供應鏈在制造與出貨時(shí)，瓶頸一直都卡在Can上，硅 調諧器可以解決此一問(wèn)題。

體積
硅調諧器將近是一般Can 調諧器的十分之一，即使近期出的微型2CC Can 調諧器，硅體積仍較小。

產(chǎn)品路線(xiàn)圖
整個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)的Roadmap一直朝向硅走，以前NB內建TV Module都是用Can，但目前許多TV Module已經(jīng)用硅，例如圓剛采用Xceieve的硅 Solution，而目前DVB-H 調諧器幾乎都是采用硅，未來(lái)Pocket TV也會(huì )漸漸用硅調諧器，現在連STB也逐漸采用硅調諧器。

硅調諧器主要市場(chǎng)

圖2 USB Dongle

目前用在硅調諧器最廣泛的市場(chǎng)是在USB Dongle，根據筆者統計，整體2006年USB Dongle市場(chǎng)在450萬(wàn)顆，加計消費性NB內建模組，總計NB相關(guān)市場(chǎng)在1100萬(wàn)顆的量，上圖即為整個(gè)USB Dongle的拆解圖，一般硅調諧器搭配一顆解調器，左下角一顆小型的X’ TAL。

目前臺灣地區廠(chǎng)商的解決方案搭配不外乎用Microtune以及寬達的調諧器搭配詠發(fā)、Zarlink以及瑞昱的解調已經(jīng)有整合USB2.0 Phy版本，整體報價(jià)在3~4美元左右。

目前USB Dongle因為受中國大陸以及臺灣地區激烈競爭，整體市場(chǎng)報價(jià)甚者已到20美元，臺灣DTV Dongle領(lǐng)導廠(chǎng)商如宏想、富誠、微星、東雅電、廣實(shí)、中國，如Malata以及新科都有其產(chǎn)品。
(圖3)Philips公布最新的DVB-H解決方案，主要是應用在手機看電視上，名為BGT215，該裝置適用SiP方式將調諧器以及解碼器合在一起，體積約771.2mm3相當小，非常適合用在電視手機當中，尤其調諧器的功耗在150mW，以0.25微米BiCMOS制造、Die Size在5mm2,也就是每片Wafer可以切1570顆Die，若以Wafer price 1200美元，其成本大概在0.75美元左右。

圖3 NXP DVB-H解決方案

整體而言，由于DVB-H其調諧器的難度不如DVB-T，因此困難的地方會(huì )是在DVB-H的解調性能，因此廠(chǎng)商預切入電視手機領(lǐng)域，調諧器與解調缺一不可，這也是為什么NXP、Siano、TI、Freescale都是同是擁有兩種產(chǎn)品的原因。

硅調諧器架構解析

若要談硅調諧器，Microtune可以說(shuō)是該產(chǎn)業(yè)的代表，Microtune是目前在市場(chǎng)有量產(chǎn)DVB-H產(chǎn)品的公司，在2005年DVB-C領(lǐng)域市占率達34%，Cable產(chǎn)品占公司營(yíng)收將近60%，Microtune到現在還是處于虧損的狀態(tài)，但是股價(jià)仍維持在5~6美元，可以想見(jiàn)市場(chǎng)對Microtune的認同度與期待。

Microtune有產(chǎn)品主要專(zhuān)注在STB市場(chǎng)以及PC TV市場(chǎng)，其接收頻率范圍從48MHz到860MHz，3.3V input，(圖4)為Microtune主力產(chǎn)品的電路圖。

圖4 MT2060構架圖

任何調諧器技術(shù)主要的關(guān)鍵是在于如何通過(guò)升頻與降頻的方式，將頻道附近的雜訊以及不想要的鄰近頻道，用表面濾波器濾除。以為例，在天線(xiàn)接收之后經(jīng)LNA放大，并收集信號進(jìn)行升頻，同時(shí)藉由Mixer以及同步震蕩源，定住想要的頻率，再由內建Filter進(jìn)行第一次的濾波，濾過(guò)之后再用第二Mixer以及第二震蕩源同步降頻，再利用一顆外掛的鏡像抑制濾波器將鏡像雜訊濾除，最后調整至最終標準中頻，傳輸給解調，直接做解調變。

硅調諧器市場(chǎng)

根據In-Stat預測，In-Stat將收視端的元件分為調諧器及基帶端：

基帶端：BB端指解調器(解調變器)，包含的功能區塊包括：解多功分流的Demux；類(lèi)比轉成數字的ADC、以及處理正交分頻多工調變的(OFDM)，上述的各種功能已經(jīng)整合成一顆解調，由于解調屬于數字IC產(chǎn)品，跌價(jià)幅度較快，現在如DiBcom與詠發(fā)進(jìn)展到0.13微米混訊制程，DiBcom預計明年90奈米產(chǎn)品會(huì )開(kāi)始量產(chǎn)DVB-H的解調，In-Stat估計2010年產(chǎn)值可以到2億5000萬(wàn)美元，2006~2010年CAGR為50.2%；

射頻端RF指硅調諧器端整體的2006~2010年CAGR為75.6%，整體產(chǎn)值到2010年約2億4000萬(wàn)美元，整體市場(chǎng)的量約1億顆。

整體而言，硅 調諧器可以分為五個(gè)主力市場(chǎng)：

汽車(chē)
汽車(chē)的市場(chǎng)最難切入，除了傳統半導體廠(chǎng)商(Freescale、Philips、Renesas)靠著(zhù)長(cháng)年關(guān)系可以有接觸之外，單純的Fabless廠(chǎng)商很難有施力點(diǎn)，由于汽車(chē)需考量高速移動(dòng)性的性能，好的汽車(chē)需要兩根以上的天線(xiàn)做Diversity的Comparison。但是在考量效能情形下，硅調諧器要取代傳統Can，短期內較難顯現。

手機
手機因為考量到體積與成本的問(wèn)題，DVB-H的元件很多在這里都是用SiP方式做進(jìn)手機中，且考量到藍牙、3G、WiFi干擾問(wèn)題，因此手機仍有一定的門(mén)檻。

PC
NB領(lǐng)域是目前量最大的市場(chǎng)，但是當初為了推晉NB內建模組，當時(shí)的解決方案都是A+D，以至于目前仍以A+D方案為主流。

DTV Dongle
Dongle市場(chǎng)是所有應用端中最早轉用硅調諧器的產(chǎn)品，2000年初臺灣有幾款Mini Can的Dongle，但8CCMini Can價(jià)格不低(5~6美元)，直到2004年硅 調諧器才廣泛用在DTV Dongle。

STB&DTV
市場(chǎng)預估STB市場(chǎng)會(huì )是明年硅 調諧器開(kāi)始興盛的一年，現在有很多STB隨著(zhù)LCD TV推出，也日益輕薄短小，如東碩推出的壁掛式STB，體積僅如手掌大。此外，LCD TV內建DTV 調諧器，也開(kāi)始成為必備功能。

根據筆者資料整理與估計，應用在便攜設備的DTV至2009年就有4000萬(wàn)臺，2005~2009年CAGR就有151%，在NB端包含Dongle以及內建電視模組，其中2006年NB約650萬(wàn)臺內建電視模組，其余Dongle約占400~450萬(wàn)臺，隨著(zhù)消費性NB突破整體NB五成以及DTV普及率攀升，加計NB每年兩成增加下，2009年約有4000萬(wàn)臺的DTV需求，2005~2009年CAGR就有65%。

此外，STB內建硅 調諧器可分成IC內嵌CAN以及板上調諧器 兩種市場(chǎng)，初期預比重為9:1，但至2009年廠(chǎng)商可以克服信號干擾問(wèn)題后，預估可以攀升到5:5，估計09年約有33百萬(wàn)臺內嵌硅調諧器，預計2005~2009年CAGR為78.4%。

整體而言，2009年全球約有1.13個(gè)應用單位會(huì )使用硅調諧器，調諧器的跌幅每年約10~15%，至2009年整體產(chǎn)值約為1億8900萬(wàn)美元。

結論與建議

硅調諧器仍有獨立生存的空間
以DVB-H的解決方案來(lái)看，幾乎都是以SiP方式顯現，主要的重點(diǎn)在于除了調諧器整合尚未完成以外，調諧器設身考量的問(wèn)題太多，現在連板上調諧器其良率上都有困難，少了鐵殼后問(wèn)題會(huì )更多，何況又要整合其他無(wú)源電路以及濾波器的問(wèn)題要解決。

PCTV是目前硅調諧器主力市場(chǎng)
就目前市場(chǎng)而言，DTV的USB Dongle市場(chǎng)尚未起飛即已經(jīng)陷入價(jià)格戰，筆者認為消費者的使用認知以及退貨率高居不下，是其經(jīng)銷(xiāo)商不愿大力推廣之主因，經(jīng)銷(xiāo)商不愿推廣與備貨，導致硅調諧器廠(chǎng)商出貨時(shí)無(wú)法掌控，惡性循環(huán)。但是相反，NB內建TV模組倒是穩建成長(cháng)，全球一年的量大約650萬(wàn)。NB內建模組OEM廠(chǎng)商首重收視穩定度與良率，一有閃失將會(huì )對NB廠(chǎng)商有重大退貨損失，因此不輕易汰換，所以其他Fabless廠(chǎng)商切入此一市場(chǎng)有一定的難度。

功耗
傳統的Can 調諧器功耗在400mW以?xún)?，與目前市面上的750mW~1W之硅 調諧器有一段差距，若未來(lái)DVB-H要興盛，估計解調+調諧器要壓到500mW以?xún)炔艜?huì )符合移動(dòng)電視的經(jīng)濟效益，因此未來(lái)硅調諧器需要解決常務(wù)之急是在功耗上。

工藝壓力仍不大
調諧器早期即是用離散元件調出來(lái)的，因此與數字1C架構完全不同，即使目前有多種純CMOS 0.18微米版本的硅調諧器，因為無(wú)源電路占了整個(gè)晶圓的85%、數字電路只有15%，導致無(wú)法靠工藝有效縮減；此外離散元件還有20~30個(gè)要進(jìn)行整合，為減少系統廠(chǎng)商成本，因此還要整合其他離散元件，以縮小PCB面積。

成本問(wèn)題
價(jià)格壓力仍是考慮重點(diǎn)，Can 調諧器的價(jià)格不見(jiàn)得比硅高，在考量收視靈敏度以及效能后，STB或是LCD TV廠(chǎng)商不見(jiàn)得會(huì )立即有替換Can 調諧器的想法，此外用在Image Rejection的表面濾波器，目前多還是外掛形式，表面濾波器單價(jià)約在0.2~0.3美元，成為離散元件中成本最高者，現在有許多廠(chǎng)商開(kāi)始進(jìn)行Image Filter的整合工作。

綜上所述，硅調諧器仍有許多好處，就如同過(guò)去RF元件在板子上有好幾顆，現在卻只有一個(gè)RF 模式一樣的歷史演進(jìn)，加上電子產(chǎn)品移動(dòng)性的盛行，筆者估計未來(lái)2009年可以應用在硅調諧器約有1.13億個(gè)單位，若有些高檔NB、PCTV或STB需要不同頻段的PiP、PoP功能，其每個(gè)應用單位上甚至需要兩個(gè)調諧器作接收，因此實(shí)際上的數字可以估到1.13~1.4億左右。