Introduction :

Les puces RF (puces à radiofréquence) sont la pierre angulaire des systèmes de communication sans fil. Il s'agit de circuits intégrés qui convertissent les signaux RF en signaux numériques et vice versa, fonctionnant dans une gamme de fréquences allant de 300 kHz à 300 GHz. Ces puces, qui comprennent des composants clés tels que des émetteurs-récepteurs, des amplificateurs de puissance (PA), des amplificateurs à faible bruit (LNA), des filtres, des commutateurs RF et des syntoniseurs d'antenne, sont essentielles pour les dispositifs de communication modernes. Avec l'évolution des technologies de communication de la 4G à la 5G, la demande en puces RF ne cesse d'augmenter.

Croissance du marché des puces RF

Selon Yole Development, le marché mondial des frontaux RF pour les terminaux mobiles était évalué à $15 milliards en 2018 et devrait atteindre $25,8 milliards d'ici 2025, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 8%. Au sein du front-end RF, les puces RF sont des composants clés qui stimulent l'expansion du marché, propulsée par le déploiement commercial de la 5G, l'essor de l'Internet des objets (IoT) et les mises à niveau continues des normes de communication.

Principaux types de puces RF

Commutateurs RF
Les commutateurs RF permettent la commutation de voies de plusieurs signaux RF, ce qui permet l'utilisation partagée d'antennes sur différentes bandes de fréquences. Cela réduit la complexité de la conception et les coûts des appareils mobiles. Depuis 2011, le nombre de bandes de fréquences prises en charge par les smartphones est passé de moins de 10 à plus de 90, ce qui a considérablement stimulé la demande de puces de commutation RF.

Puces d'accord d'antenne
Les puces d'accord d'antenne sont essentielles pour améliorer l'efficacité de l'antenne, en particulier dans les smartphones dont l'espace est limité pour les antennes. Les appareils 5G étant généralement équipés de 6 à 10 antennes, la demande de puces RF de syntonisation d'antenne a augmenté en conséquence, stimulant à la fois l'utilisation et la croissance du marché.

Filtres
Les filtres sont des puces RF essentielles qui bloquent les signaux indésirables tout en laissant passer les fréquences souhaitées. Ils sont principalement utilisés dans des technologies telles que les filtres SAW et BAW. Avec l'introduction de nouvelles bandes de fréquences pour la 5G et la généralisation de technologies telles que l'agrégation de porteuses, ces puces RF ont connu une croissance rapide et constituent aujourd'hui l'un des plus grands segments du marché des frontaux RF.

Amplificateurs à faible bruit (LNA)
Les LNA sont des composants essentiels dans le canal de réception des puces RF. Ils amplifient les signaux faibles avec un minimum de bruit, améliorant ainsi la qualité des communications. L'augmentation du nombre d'antennes dans les appareils 5G a accru la demande et les exigences de performance pour les puces LNA.

Amplificateurs de puissance (PA)
Les amplificateurs de puissance sont des puces RF essentielles sur le trajet de transmission. Leurs performances influencent directement la portée des communications et la consommation d'énergie. Bien que la croissance globale soit progressive, le développement des technologies 5G multifréquences et multimodes offre des opportunités structurelles pour les puces RF à amplificateurs de puissance haut de gamme.

Intégration des puces RF : Des composants discrets aux modules

Pour faire face au nombre croissant de composants RF et à l'espace limité sur les cartes de circuits imprimés (PCB), les puces RF sont de plus en plus intégrées dans des modules. Les modules frontaux RF combinent plusieurs puces RF (telles que des commutateurs, des LNA, des filtres et des PA) en une seule unité à l'aide de technologies telles que le système en boîtier (SiP). Cette intégration permet d'obtenir de meilleures performances tout en réduisant la taille.

Actuellement, les modules RF représentent la majorité du marché des frontaux RF. Selon Yole, d'ici 2025, la taille du marché des modules RF devrait atteindre $17,7 milliards, les puces RF discrètes détenant toujours une part de marché de $8,1 milliards. Qu'il s'agisse de modules de réception, de modules d'amplification de puissance, de modules d'antenne en boîtier (AiP) ou de modules WiFi, il s'agit de systèmes hautement intégrés composés de diverses puces RF.

Paysage concurrentiel des puces RF

Le marché mondial des puces RF est dominé par des entreprises internationales telles que Murata, Skyworks, Broadcom, Qorvo et Qualcomm, qui détiennent des avantages significatifs grâce à leur technologie, leurs brevets et l'intégration complète de la chaîne industrielle. Les démontages des appareils phares montrent clairement que les puces de syntonisation d'antenne sont les plus utilisées, ce qui indique leur rôle clé dans la conception des appareils terminaux.

Les entreprises nationales de puces RF ont démarré plus tardivement, mais elles se développent progressivement sur les marchés des modules de milieu et de bas de gamme. Avec la volonté d'indépendance de la chaîne d'approvisionnement d'entreprises telles que Huawei, les entreprises nationales de puces RF disposent d'une importante fenêtre d'opportunité pour remplacer les produits étrangers et gagner des parts de marché.

Conclusion : Les opportunités pour les puces RF à l'ère de la 5G

Chaque itération de la technologie de communication représente une opportunité pour les puces RF d'améliorer leur valeur. Les terminaux 5G prennent non seulement en charge les fréquences 2G, 3G et 4G, mais ils introduisent également de nouvelles puces RF pour prendre en charge les bandes de fréquences 5G, créant ainsi un marché en pleine croissance. Bien que l'industrie nationale des puces RF soit encore à la traîne par rapport aux géants internationaux, la combinaison du soutien politique du gouvernement et de la demande croissante du marché offre une voie prometteuse aux entreprises locales. Ces entreprises devraient passer des puces RF discrètes à des modules entièrement intégrés et, à terme, parvenir à l'autonomie dans les technologies et les chaînes d'approvisionnement essentielles.