Introducción:

Los chips RF (chips de radiofrecuencia) son la piedra angular de los sistemas de comunicación inalámbrica. Son circuitos integrados que convierten las señales de radiofrecuencia en señales digitales y viceversa, y funcionan en la gama de frecuencias de 300 kHz a 300 GHz. Estos chips, que incluyen componentes clave como transceptores, amplificadores de potencia (PA), amplificadores de bajo ruido (LNA), filtros, conmutadores de RF y sintonizadores de antena, son fundamentales para los dispositivos de comunicación modernos. A medida que la tecnología de la comunicación evoluciona de 4G a 5G, la demanda de diversos chips de RF sigue aumentando.

Crecimiento del mercado de chips de RF

Según Yole Development, el mercado mundial de front-end de RF para terminales móviles se valoró en $15 mil millones en 2018 y se prevé que crezca hasta $25,8 mil millones en 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) de 8%. Dentro del front-end de RF, los chips de RF son componentes clave que impulsan la expansión del mercado, impulsados por el despliegue comercial de 5G, el auge del Internet de las cosas (IoT) y las continuas actualizaciones de los estándares de comunicación.

Principales tipos de chips de RF

Conmutadores RF
Los conmutadores de RF permiten conmutar la trayectoria de varias señales de RF, lo que posibilita el uso compartido de antenas en distintas bandas de frecuencia. Esto reduce la complejidad del diseño y los costes de los dispositivos móviles. Desde 2011, el número de bandas de frecuencia que admiten los teléfonos inteligentes ha pasado de menos de 10 a más de 90, lo que ha impulsado considerablemente la demanda de chips de conmutación de RF.

Chips sintonizadores de antena
Los chips sintonizadores de antena son cruciales para mejorar la eficiencia de la antena, especialmente en los smartphones con espacio limitado para antenas. Dado que los dispositivos 5G suelen estar equipados con entre 6 y 10 antenas, la demanda de chips RF sintonizadores de antena ha aumentado en consecuencia, impulsando tanto su uso como el crecimiento del mercado.

Filtros
Los filtros son chips de RF esenciales que bloquean las señales no deseadas dejando pasar las frecuencias deseadas. Se utilizan principalmente en tecnologías como los filtros SAW y BAW. A medida que se introducen nuevas bandas de frecuencia para 5G y se generalizan tecnologías como la agregación de portadoras, estos chips de RF han experimentado un rápido crecimiento y son ahora uno de los mayores segmentos del mercado de frontales de RF.

Amplificadores de bajo ruido (LNA)
Los LNA son componentes críticos en el canal de recepción de los chips de RF. Amplifican las señales débiles con un ruido mínimo, mejorando así la calidad de la comunicación. El aumento del número de antenas en los dispositivos 5G ha elevado tanto la demanda como los requisitos de rendimiento de los chips LNA.

Amplificadores de potencia (PA)
Los amplificadores de potencia son chips de RF esenciales en la ruta de transmisión. Su rendimiento afecta directamente al alcance de las comunicaciones y al consumo de energía. Aunque el crecimiento general es gradual, el desarrollo de las tecnologías 5G multifrecuencia y multimodo presenta oportunidades estructurales para los chips de RF PA de gama alta.

Integración de chips de RF: De los componentes discretos a los módulos

Para hacer frente al creciente número de componentes de RF y al espacio limitado de las placas de circuito impreso (PCB), los chips de RF se integran cada vez más en módulos. Los módulos frontales de RF combinan varios chips de RF (como conmutadores, LNA, filtros y PA) en una sola unidad mediante tecnologías como el sistema en paquete (SiP). Esta integración permite un mayor rendimiento y un menor tamaño.

En la actualidad, los módulos de RF representan la mayor parte del mercado de frontales de RF. Según Yole, para 2025 se espera que el tamaño del mercado de módulos de RF alcance los 1.400 millones de euros, mientras que los chips de RF discretos seguirán teniendo una cuota de mercado de 1.400 millones de euros. Ya se trate de módulos receptores, módulos amplificadores de potencia, módulos de antena en paquete (AiP) o módulos WiFi, todos ellos son sistemas altamente integrados de varios chips de RF.

Panorama competitivo de los chips de RF

El mercado mundial de chips de RF está dominado por empresas internacionales como Murata, Skyworks, Broadcom, Qorvo y Qualcomm, que cuentan con ventajas significativas gracias a su tecnología, patentes e integración total en la cadena industrial. De los despieces de dispositivos insignia se desprende que los chips sintonizadores de antena son los más utilizados, lo que indica su papel clave en el diseño de dispositivos terminales.

Las empresas nacionales de chips de RF han empezado más tarde, pero se están expandiendo gradualmente a los mercados de módulos de gama media y baja. Con el impulso a la independencia de la cadena de suministro por parte de empresas como Huawei, se abre una importante oportunidad para que las empresas nacionales de chips de RF sustituyan a los productos extranjeros y ganen cuota de mercado.

Conclusiones: Las oportunidades de los chips de RF en la era 5G

Cada iteración de la tecnología de comunicación representa una oportunidad para que los chips de RF aumenten su valor. Los terminales 5G no solo son compatibles con las frecuencias 2G, 3G y 4G, sino que también introducen nuevos chips de RF compatibles con las bandas de frecuencia 5G, lo que crea un claro mercado en crecimiento. Aunque la industria nacional de chips de RF sigue por detrás de los gigantes internacionales, la combinación del apoyo de las políticas gubernamentales y la creciente demanda del mercado presenta un camino prometedor para las empresas locales. Se espera que estas empresas pasen de chips de RF discretos a módulos totalmente integrados y, en última instancia, logren la autosuficiencia en tecnologías críticas y cadenas de suministro.