Introdução:

Os chips de RF (chips de radiofrequência) são a pedra angular dos sistemas de comunicação sem fios. São circuitos integrados que convertem sinais de RF em sinais digitais e vice-versa, funcionando na gama de frequências de 300kHz a 300GHz. Estas pastilhas, incluindo componentes-chave como transceptores, amplificadores de potência (PA), amplificadores de baixo ruído (LNA), filtros, comutadores de RF e sintonizadores de antena, são fundamentais para os dispositivos de comunicação modernos. À medida que a tecnologia de comunicação evolui de 4G para 5G, a procura de vários chips de RF continua a aumentar.

Crescimento do mercado de chips de RF

De acordo com a Yole Development, o mercado global de front-end de RF para terminais móveis foi avaliado em $15 bilhões em 2018 e deve crescer para $25,8 bilhões até 2025, com uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 8%. No front-end de RF, os chips de RF são componentes-chave que impulsionam a expansão do mercado, impulsionados pelo lançamento comercial do 5G, o aumento da Internet das Coisas (IoT) e as atualizações contínuas nos padrões de comunicação.

Principais tipos de chips de RF

Comutadores de RF
Os comutadores de RF permitem a comutação do percurso de vários sinais de RF, permitindo a utilização partilhada de antenas em diferentes bandas de frequência. Isto reduz a complexidade do design e os custos dos dispositivos móveis. Desde 2011, o número de bandas de frequência suportadas pelos smartphones aumentou de menos de 10 para mais de 90, impulsionando significativamente a procura de chips de comutação RF.

Chips de sintonizador de antena
Os chips sintonizadores de antena são cruciais para melhorar a eficiência da antena, especialmente em smartphones com espaço limitado para antenas. Com os dispositivos 5G tipicamente equipados com 6 a 10 antenas, a procura de chips RF sintonizadores de antena aumentou em conformidade, impulsionando tanto a utilização como o crescimento do mercado.

Filtros
Os filtros são chips de RF essenciais que bloqueiam sinais indesejados, permitindo a passagem das frequências desejadas. São utilizados principalmente em tecnologias como os filtros SAW e BAW. À medida que novas bandas de frequência são introduzidas para 5G e tecnologias como a agregação de portadoras se tornam mais difundidas, esses chips de RF experimentaram um rápido crescimento e são agora um dos maiores segmentos no mercado de front-end de RF.

Amplificadores de baixo ruído (LNA)
Os LNAs são componentes críticos no canal de receção de chips de RF. Eles amplificam sinais fracos com o mínimo de ruído, melhorando assim a qualidade da comunicação. O aumento do número de antenas em dispositivos 5G aumentou a procura e os requisitos de desempenho dos chips LNA.

Amplificadores de potência (PA)
Os amplificadores de potência são chips de RF essenciais no caminho de transmissão. O seu desempenho afecta diretamente o alcance das comunicações e o consumo de energia. Embora o crescimento global seja gradual, o desenvolvimento de tecnologias 5G multi-frequência e multi-modo apresenta oportunidades estruturais para chips PA RF topo de gama.

Integração de chips de RF: De componentes discretos a módulos

Para fazer face ao número crescente de componentes de RF e ao espaço limitado nas placas de circuito impresso (PCB), os chips de RF estão a ser cada vez mais integrados em módulos. Os módulos front-end de RF combinam vários chips de RF (como comutadores, LNAs, filtros e PAs) numa única unidade, utilizando tecnologias como o System-in-Package (SiP). Esta integração permite um maior desempenho e um tamanho mais pequeno.

Atualmente, os módulos de RF representam a maior parte do mercado de front-end de RF. Segundo a Yole, até 2025, a dimensão do mercado dos módulos RF deverá atingir $17,7 mil milhões, com os chips RF discretos a deterem ainda uma quota de mercado de $8,1 mil milhões. Quer se trate de módulos de receção, módulos de amplificadores de potência, módulos de antena em pacote (AiP) ou módulos WiFi, todos eles são sistemas altamente integrados de vários chips RF.

Cenário competitivo das pastilhas de RF

O mercado global de chips de RF é dominado por empresas internacionais como a Murata, Skyworks, Broadcom, Qorvo e Qualcomm, que detêm vantagens significativas devido à sua tecnologia, patentes e integração total da cadeia industrial. A partir de desmontagens de dispositivos emblemáticos, é evidente que os chips sintonizadores de antena são os mais utilizados, indicando o seu papel fundamental na conceção de dispositivos terminais.

As empresas nacionais de circuitos integrados de RF começaram mais tarde, mas estão a expandir-se gradualmente para os mercados de módulos de gama média e baixa. Com o impulso para a independência da cadeia de abastecimento por parte de empresas como a Huawei, existe uma janela de oportunidade significativa para as empresas nacionais de circuitos integrados de RF substituírem os produtos estrangeiros e ganharem quota de mercado.

Conclusão: As oportunidades para chips de RF na era 5G

Cada iteração da tecnologia de comunicação representa uma oportunidade para os chips de RF aumentarem o seu valor. Os terminais 5G não só suportam frequências 2G, 3G e 4G, como também introduzem novos chips RF para suportar bandas de frequência 5G, criando um mercado em claro crescimento. Embora a indústria nacional de chips RF ainda esteja atrás dos gigantes internacionais, a combinação do apoio político do governo com a crescente procura do mercado apresenta um caminho promissor para as empresas locais. Espera-se que estas empresas façam a transição de chips RF discretos para módulos totalmente integrados e, em última análise, alcancem a autossuficiência em tecnologias críticas e cadeias de abastecimento.