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English從通信到智能汽車(chē)等 細(xì)解射頻技術(shù)如何助推熱門(mén)行業(yè)發(fā)展
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導(dǎo)讀： 未來(lái)的世界是一個(gè)無(wú)線連接一切的世界。
未來(lái)的世界是一個(gè)無(wú)線連接一切的世界。據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，在2015年，全球消費(fèi)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(shí)現(xiàn)全球平均每個(gè)人3個(gè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模。在無(wú)線聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備爆發(fā)式增長(zhǎng)的大趨勢(shì)下，射頻器件的年產(chǎn)值也將成倍激增。
射頻前端兵家必爭(zhēng)之地：濾波器
射頻器件是無(wú)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(lái)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(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）。
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(jī)/發(fā)射機(jī)等組成，隨著移動(dòng)設(shè)備功能越來(lái)越強(qiáng)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(shè)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(guī)模約有110 億美金。根據(jù)高通半導(dǎo)體的預(yù)測(cè)，移動(dòng)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(chǎng)規(guī)模將超過(guò) 180 億美金，而濾波器則是射頻前端模塊增長(zhǎng)最快的細(xì)分方向，濾波器市場(chǎng)將由2015 年的50億美金增長(zhǎng)到2020 年130 億美金。Mobile Experts 的預(yù)測(cè)與高通基本一致，2016年在智能手機(jī)增長(zhǎng)萎靡（9%）的情況下，射頻前端模塊的增長(zhǎng)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。
在未來(lái)，射頻濾波器市場(chǎng)還將迎來(lái)更多增長(zhǎng)。因?yàn)殡S著4G的成熟和5G的來(lái)臨，手機(jī)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(huì) 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(gè)。根據(jù)射頻器件巨頭 Skyworks 預(yù)測(cè)，到 2020 年， 5G 應(yīng)用支持的頻段數(shù)量將實(shí)現(xiàn)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(jì)支持的頻段將達(dá)到 91 個(gè)以上。對(duì)于一個(gè)頻段而言，一般至少需要兩個(gè)濾波器，因此手機(jī)頻段數(shù)上升的直接結(jié)果就是手機(jī)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(guò) 2,500 萬(wàn)顆濾波器，數(shù)量仍不斷增長(zhǎng)中，涉及客戶(hù)涵蓋所有主要手機(jī) OEM 廠商，包括首屈一指的智能手機(jī)業(yè)者。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)分析， iPhone 7中TDK-EPC（愛(ài)普科斯（中國(guó)）投資有限公司·TDK集團(tuán)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(shí)，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(guó)際知名廠商所采用。
同時(shí)，隨著移動(dòng)通訊趨向于高速率、大容量數(shù)據(jù)傳輸，智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)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?yàn)樗档蜕漕l傳輸功率損耗，可支持移動(dòng)設(shè)備具備更長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間。東芝公司旗下半導(dǎo)體與存儲(chǔ)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(duì)射頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)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(dòng)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)。
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(tǒng)中的射頻系統(tǒng)也隨著新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)在相應(yīng)變化。縱觀手機(jī)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(xù)增大的帶寬推動(dòng)著同構(gòu)宏基站與小型基站拓?fù)湎蚋⌒偷姆涓C基站的強(qiáng)大異構(gòu)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(jù)GSMA的市場(chǎng)研究統(tǒng)計(jì)，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(tái)。對(duì)于帶寬和蜂窩無(wú)線靈敏度需求的不斷增長(zhǎng)，對(duì)蜂窩天線到遠(yuǎn)程無(wú)線電頭端的射頻信號(hào)的傳輸提出了越來(lái)越高的要求。與此同時(shí)，對(duì)連接器尺寸和重量的限制也愈發(fā)的嚴(yán)格起來(lái)。
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(chǎng)中的占有量也是越來(lái)越多，主要用于射頻同軸系統(tǒng)?；ミB產(chǎn)品巨頭Molex（2017慕尼黑上海電子展，展位號(hào)：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(mǎn)足下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的需求。在低無(wú)源互調(diào) (PIM) 下具有高性能的信號(hào)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(hù)罩，正在申請(qǐng)專(zhuān)利當(dāng)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。
互聯(lián)汽車(chē)新時(shí)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(chē)載通訊功能的不斷加強(qiáng)，諸如GPS全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星收音機(jī)、車(chē)載互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程車(chē)輛診斷及藍(lán)牙的需求，在汽車(chē)這個(gè)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(chē)的運(yùn)動(dòng)性，提升汽車(chē)對(duì)訊號(hào)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(nèi)復(fù)雜的接收環(huán)境中，從車(chē)頂天線模塊到車(chē)內(nèi)中控臺(tái)會(huì)需約60英尺同軸電纜，通常會(huì)在天線附近采用FAKRA連接器。FAKRA射頻連接器是目前汽車(chē)廣泛采用的部件，應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制、 車(chē)載電話、車(chē)載電視、音響設(shè)備、天線等功能，已經(jīng)發(fā)展成汽車(chē)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(guó)際頂端無(wú)線射頻和光纖通信技術(shù)制造商，羅森伯格專(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(biāo)準(zhǔn)，并將其應(yīng)用在車(chē)載無(wú)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(chē)娛樂(lè)音響系統(tǒng)、汽車(chē)導(dǎo)航儀、數(shù)字信息等，這些經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)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(yīng)用于汽車(chē)電子中
而全球連接器領(lǐng)域第一大廠TE Connectivity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(jì)的綜合連接器系統(tǒng)。這些連接器系統(tǒng)遵循針對(duì)車(chē)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(lè)應(yīng)用的射頻線束組件，端子和護(hù)套等。
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(jī)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(duì)于許多傳統(tǒng)行業(yè)的普遍認(rèn)知。
