از سیستم‌های ناوبری داخل خودرو و دوربین‌های داشبورد تا ساعت‌های زمان‌سنجی بیدو، بسیاری از محصولات ناوبری ماهواره‌ای امروزی به چیپ‌های ارتباط ماهواره‌ای مجهز هستند. اما دقیقاً چیپ‌های ارتباط ماهواره‌ای چیستند؟ چیپ‌های RF ارتباطات ماهواره‌ای, ، و چگونه کار می‌کنند؟

چیپ‌های RF چیست؟

تراشه‌های RF مدت‌هاست که به‌عنوان “جواهر تاج” تراشه‌های آنالوگ شناخته می‌شوند که اهمیت نقش آن‌ها را نشان می‌دهد. این تراشه‌ها قادرند سیگنال‌های فرکانس رادیویی (RF) را به سیگنال‌های دیجیتال و بالعکس تبدیل کنند. به‌طور مشخص، تراشه‌های RF شامل اجزایی مانند فیلترها، فرستنده‌گیرنده‌های RF، تقویت‌کننده‌های توان (PA)، تقویت‌کننده‌های کم‌نویز (LNA)، سوئیچ‌های RF و سوئیچ‌های تنظیم آنتن هستند.

برای مثال، یک پالایشگر RF نقش حیاتی در حفظ سیگنال‌ها در باندهای فرکانسی مشخص و حذف سیگنال‌های ناخواسته ایفا می‌کند. این امر نسبت سیگنال به نویز را بهبود می‌بخشد و مقاومت در برابر تداخل را افزایش می‌دهد. با گسترش باندهای فرکانسی 4G و 5G، همراه با پذیرش روزافزون MIMO و تجمیع حامل و استفاده گسترده از فناوری‌های بی‌سیمی مانند بلوتوث، وای‌فای و GPS، تقاضا برای فیلترهای RF فقط به افزایش خود ادامه خواهد داد.

طبق گزارش Yole Development، بازار فیلترهای RF گسسته و دپلکسرها انتظار می‌رود از ۳.۱ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۸ به ۵.۱ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۵ رشد کند، در حالی که تنها فیلترها از ۱.۷ میلیارد دلار به ۲.۷ میلیارد دلار افزایش خواهند یافت که نشان‌دهنده نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) ۷۱ درصد است. تقاضا برای دپلکسرها نیز با نرخ رشد مرکب سالانه ۷۱ درصد رشد خواهد کرد، در حالی که نرخ رشد سریع مولتی‌پلکسرها ۲۰۱ درصد خواهد بود و از ۱۰۰ میلیون به ۵۰۰ میلیون افزایش خواهد یافت.

نقش چیپ‌های RF در ارتباطات ماهواره‌ای

در سال ۲۰۲۰، اینترنت ماهواره‌ای رسماً در استراتژی ملی توسعه زیرساخت‌های جدید در چین گنجانده شد که نشان‌دهنده گامی حیاتی به سوی عصر اقتصاد هوشمند بود. اینترنت ماهواره‌ای به عنوان بخشی ضروری از زیرساخت اطلاعاتی، در نهایت پوشش جهانی را فراهم خواهد کرد. بنابراین، تحقیق و توسعه چیپ‌های RF ارتباطات ماهواره‌ای نقش حیاتی در پاسخ به این ابتکار ملی ایفا می‌کند. این‌ها تراشه‌های RF برای توسعه زیرساخت اینترنت ماهواره‌ای چین اساسی هستند.

در سال‌های اخیر، “پروژه شینگ‌یون” و “پروژه هونگ‌یون” به رهبری شرکت علوم و صنایع هوافضای چین، از پروژه‌های مهم ارتباطات ماهواره‌ای تجاری در چین هستند. “پروژه شینگ‌یون” قصد دارد ۸۰ ماهواره کوچک را پرتاب کند تا نخستین منظومه ماهواره‌ای ارتباطات باند باریک در مدار نزدیک زمین چین را ایجاد کرده و شبکه‌ای جهانی اینترنت اشیاء مبتنی بر ماهواره را شکل دهد. ساخت این شبکه اینترنت اشیاء فضایی بدون حمایت از چیپ‌های RF ارتباطی.

بازار رو به گسترش تراشه‌های RF

فراتر از ارتباطات ماهواره‌ای, تراشه‌های RF اجزای اصلی در سامانه‌های راداری، تجهیزات زمینی و دستگاه‌های ترمینال هستند و در صنایع مختلف با تقاضای بسیار بالایی مواجهند. موج میلی‌متری تراشه‌های RF طراحی و ساخت آن‌ها به‌ویژه دشوار است و بخش قابل‌توجهی از کل هزینه سیستم‌های ماهواره‌ای را تشکیل می‌دهند. با گسترش مستمر بازار جهانی ارتباطات سیار، چین به‌عنوان بازیگر اصلی در بازار لوازم الکترونیکی مصرفی ظهور کرده است، با بسیاری تراشه RF تولیدکنندگان برای پاسخگویی به تقاضا در حال افزایش تولید هستند.

این تولیدکنندگان، با شروع از تراشه‌های RF گسسته نسبتاً بالغ، به‌طور موفقیت‌آمیز گام‌های مهمی در جایگزینی واردات برداشته‌اند. تراشه‌های جلویی RF برای مدل‌های میان‌رده و پایین‌رده در دوره‌ای که پیش از پذیرش گسترده گوشی‌های هوشمند 5G است. آنها به طور پیوسته در حال گسترش قابلیت‌های ماژول خود هستند و هدفشان تأمین تمام دسته‌بندی‌ها است.

در حال حاضر، چین در حال انجام یک تراشه RF طرح جایگزینی داخلی، با مشارکت شرکت‌هایی مانند ژونگ‌پو مایکرو، والیسمی، وِی‌جِیه‌چوانگ‌شین، زد‌تی‌ای، راپو تکنولوژی، هواهونگ دیزاین و جیانگ‌سو جوی‌شین تراشه RF طراحی. برای مثال، والیسمی پیش از این پوشش جامعی از فناوری‌های GaAs و CMOS در شبکه‌های 2G، 3G و 4G به دست آورده است. محصولات فرانت‌اند RF و با موفقیت تولید انبوه کرده است سوئیچ‌های RF, ، تقویت‌کننده‌های کم‌نویز و وای‌فای دو بانده محصولات فرانت‌اند RF. یونی‌گروپ اسپردتروم نیز در پیشرفت‌های قابل‌توجهی دست یافته است پالایشگر RF توسعه.

آینده چیپ‌های RF

The تراشه RF این بخش آماده رشد پایدار است. از یک سو، هر دستگاهی که به اینترنت همراه متصل باشد نیازمند تراشه‌های جلویی RF, ، بنابراین با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل، تراشه RF انتظار می‌رود بازار رشد کند. از سوی دیگر، با تجاری‌سازی رسمی 5G که از باندهای فرکانسی بالاتر، از جمله امواج میلی‌متری، استفاده می‌کند، فرصت‌های بازار قابل‌توجهی برای محصولات مرتبط با RF. تقاضا برای تراشه‌های RF از ایستگاه‌های پایه تا پایانه‌های سیار، منفجر خواهد شد.