در سال‌های اخیر، داغ‌ترین بخش صنعت نیمه‌هادی بی‌شک ... است. تراشه RF بخش. شرکت‌هایی مانند فِیکسِیانگ تکنولوژی، هویژی میکرو و کانگ‌کسی کامিউنیکیشن همگی در حال آماده‌سازی برای عرضه اولیه سهام هستند که اهمیت روزافزون ... را بیش از پیش برجسته می‌کند. تراشه‌های RF.

درک چیپ‌های RF

وقتی مردم به تراشه‌های RF, بسیاری هنوز آن‌ها را منسوخ می‌دانند. این برداشت ناشی از مجموعه‌ای از رویدادهاست، مانند کاهش قیمت سهام شرکت‌های مرتبط با RF پس از عرضه اولیه سهام‌شان و کاهش کلی علاقه سرمایه‌گذاران به فناوری‌های RF. بازیگران اصلی مانند Skyworks، Qorvo و Broadcom نیز در حال گسترش به بازارهای دیگر هستند که نشان‌دهنده رکود در این بخش است.

با این حال، علی‌رغم این بدبینی، تراشه RF حوزه در چین ممکن است قوی به نظر برسد اما هنوز تا کامل شدن فاصله زیادی دارد. با ورود 6G و وای‌فای ۷، تراشه RF بازار در آستانه تحول است. در حالی که احتیاط همچنان پابرجاست، نیاز انکارناپذیری به سرمایه‌گذاری استراتژیک در فناوری‌های آینده وجود دارد.

چیپ RF چیست؟

فرکانس رادیویی چیپ‌ها، همان‌طور که از نامشان پیداست، برای ارتباطات فرکانس رادیویی حیاتی هستند. در ابتدا در پخش بی‌سیم (FM/AM) استفاده می‌شدند،, تراشه‌های RF اکنون در طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها به‌طور جدایی‌ناپذیر گنجانده شده‌اند و امکان استفاده از پروتکل‌های ارتباطی مانند 2G/3G/4G/5G، وای‌فای، بلوتوث، GPS، UWB، LoRa و NB-IoT را فراهم می‌کنند. بدون تراشه‌های RF, گوشی‌های هوشمند به سادگی از کار خواهند افتاد و دیگر به عنوان دستگاه‌های ارتباطی عمل نخواهند کرد.

یک تراشه RF هستهٔ ... است ماژول RF, مسئول دریافت یا ارسال سیگنال‌های RF و پردازش آن‌ها است. این شامل بالافرکانس‌سازی و فیلتر کردن سیگنال‌های باند پایه برای ارسال سیگنال‌های RF، یا پایین‌افرکانس‌سازی و فیلتر کردن سیگنال‌های RF دریافتی برای استخراج سیگنال‌های باند پایه می‌شود.

در حالی که فرآیند تولید تراشه‌های RF در مقایسه با نیمه‌هادی‌هایی مانند پردازنده‌ها یا واحدهای پردازش گرافیکی، الزامات سخت‌گیرانه‌ای ندارد، اما از سادگی بسیار دور است. برخلاف اجزای رایج‌تر که بیشتر به‌روزرسانی می‌شوند، تراشه RF بازار پایدارتر است و عرضه‌ی مکرر محصولات در آن کمتر است. طراحی آن اغلب بر اساس باند فرکانسی عملیاتی و بهره سنجیده می‌شود که آن را به حوزه‌ای تخصصی با نوآوری کندتر تبدیل می‌کند.

.

چالش‌ها در طراحی چیپ RF

برخلاف محصولات نیمه‌رسانای معمولی،, تراشه‌های RF اغلب نیازمند یکپارچگی عمودی و خودتولید هستند، مانند مدل IDM (طراحی و ساخت یکپارچه). این رویکرد کسب مزیت را برای شرکت‌های فابلس (آن‌هایی که طراحی می‌کنند اما محصولاتشان را تولید نمی‌کنند) دشوار می‌سازد. علاوه بر این، موانع ورود برای تراشه‌های RF بسیار بالا هستند؛ هر شرکتی نمی‌تواند به سادگی تولید آنها را آغاز کند.

با افزایش سریع قابلیت‌های دستگاه‌های همراه به همراه ورود 5G و وای-فای 6، تعداد تراشه‌های RF به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. با این حال، فضای اختصاص‌یافته به این تراشه‌ها به‌طور متناسب گسترش نیافته و فرآیند طراحی را پیچیده کرده است. یکپارچه‌سازی هرچه پیچیده‌تر می‌شود و عواملی مانند تداخل و هم‌زیستی انواع مختلف تراشه‌ها باید مدنظر قرار گیرند. برای مثال، در دوران 4G، تنها گوشی‌های هوشمند پرچمدار رده‌بالا از راهکارهای فرانت‌اند RF بسیار یکپارچه PAMiD استفاده می‌کردند، در حالی که در دوران 5G، راهکارهایی مانند L-PAMiD و L-PAMiF حتی برای دستگاه‌های میان‌رده نیز به یک استاندارد تبدیل شده‌اند.

.

انواع چیپ‌های RF

تراشه‌های RF می‌توان به طور کلی در انواع مختلفی دسته‌بندی شد که هر یک کاربردهای متمایزی در بازار دارند. در حالی که بیشتر بحث‌ها بر تراشه‌های جلویی RF, ، انواع مختلفی وجود دارد تراشه‌های RF در گوشی‌های هوشمند تعبیه شده، که هر یک عملکردی منحصربه‌فرد دارند.

مدار جلویی RF – محبوب بازار برای تولیدکنندگان داخلی

The مدار جلویی RF (RFFE) چیپ مؤلفهٔ حیاتی بین آنتن و ترانسیور RF است که ارسال و دریافت سیگنال‌های الکترومغناطیسی رادیویی را بر عهده دارد. برای دستگاه‌های همراه ضروری است که از اتصال به شبکهٔ سلولی، وای‌فای، بلوتوث، GPS و سایر قابلیت‌های ارتباط بی‌سیم پشتیبانی کنند.

یک مدار جلویی RF چیپ معمولاً مجموعه‌ای از اجزای مختلف را یکپارچه می‌کند. این اجزا ممکن است شامل تقویت‌کننده توان (PA)، فیلتر، دپلکسر یا چندپلکسر، تقویت‌کننده کم‌نویز (LNA)، سوئیچ، ماژول تنظیم آنتن (ASM) و غیره باشند. در برخی دستگاه‌ها، اجزای اضافی مانند دیپلکسرها و کوپلرها ممکن است پس از سوئیچ آنتن گنجانده شوند.

این اجزا به‌طور مستقل عمل نمی‌کنند؛ بلکه با هم کار می‌کنند:

The تشدیدکننده قدرت (PA) سیگنال‌های RF منتقل‌شده را تقویت می‌کند.

The تقویت‌کننده کم‌نویز (LNA) سیگنال‌های RF دریافتی را تقویت می‌کند.

The دوپلکسر سیگنال‌های ارسال و دریافت را از هم جدا می‌کند.

The پالایش اطمینان می‌دهد که تنها سیگنال‌هایی در محدوده‌های فرکانسی مشخص اجازه عبور دارند.

The سوئیچ امکان ارسال و دریافت سیگنال RF را فراهم می‌کند و تبدیل سیگنال‌های فرکانسی مختلف را مدیریت می‌کند.

علاوه بر این، عملکرد هر مؤلفه بر کیفیت کلی ارتباط دستگاه تأثیر می‌گذارد. برای مثال، عملکرد تقویت‌کننده توان (PA) و تقویت‌کننده کم‌نویز (LNA) به‌ترتیب بر توان سیگنال و حساسیت دریافت تأثیر مستقیم دارد، در حالی که فیلتر تضمین می‌کند سیگنال‌های خارج از باند از مسیر ارتباطی حذف شوند. .

نتیجه‌گیری

The تراشه RF صنعت، هرچند با برخی تردیدها روبروست، برای رشد قابل توجهی آماده است، به‌ویژه با کسب جایگاه فناوری‌های نوظهور مانند 6G و وای‌فای 7. برای دستگاه‌های همراه و اکوسیستم گسترده‌تر اینترنت اشیاء،, تراشه‌های RF باقی خواهند ماند. با پیشرفت‌ها در یکپارچه‌سازی و مواد، آینده تراشه‌های RF به پیشبرد نوآوری ادامه خواهد داد و شالوده فناوری‌های ارتباطات بی‌سیم نسل بعدی را فراهم می‌کند.