บทนำ:

ชิป RF (ชิปความถี่วิทยุ) เป็นรากฐานสำคัญของระบบสื่อสารไร้สาย ชิปเหล่านี้เป็นวงจรรวมที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณ RF เป็นสัญญาณดิจิทัลและในทางกลับกัน โดยทำงานในช่วงความถี่ตั้งแต่ 300kHz ถึง 300GHz ชิปเหล่านี้ รวมถึงส่วนประกอบสำคัญอย่างเช่น ตัวรับส่งสัญญาณ (ทรานซีฟเวอร์), เครื่องขยายกำลัง (PA), เครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (LNA), ตัวกรอง, สวิตช์ RF และตัวปรับจูนเสาอากาศ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุปกรณ์สื่อสารสมัยใหม่เมื่อเทคโนโลยีการสื่อสารพัฒนาจาก 4G ไปสู่ 5G ความต้องการชิป RF หลากหลายประเภทยังคงเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง.

การเติบโตของตลาดชิป RF

ตามรายงานของ Yole Development ตลาดส่วนหน้า RF ระดับโลกสำหรับอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่มีมูลค่า 1.45 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2018 และคาดว่าจะเติบโตเป็น 1.85 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2025 โดยมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) อยู่ที่ 8.1%ภายในส่วนหน้า RF ของระบบ RF ชิปเป็นองค์ประกอบหลักที่ขับเคลื่อนการขยายตัวของตลาด ซึ่งได้รับการผลักดันจากการเปิดตัวเชิงพาณิชย์ของ 5G การเพิ่มขึ้นของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) และการปรับปรุงมาตรฐานการสื่อสารอย่างต่อเนื่อง.

ประเภทหลักของชิป RF

สวิตช์ RF
สวิตช์ RF ช่วยให้สามารถสลับเส้นทางของสัญญาณ RF หลายสัญญาณได้ ทำให้สามารถใช้เสาอากาศร่วมกันได้ในช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการออกแบบและต้นทุนสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ ตั้งแต่ปี 2011 จำนวนช่วงความถี่ที่รองรับโดยสมาร์ทโฟนได้เพิ่มขึ้นจากน้อยกว่า 10 เป็นมากกว่า 90 ช่วง ซึ่งส่งผลให้ความต้องการชิปสวิตช์ RF เพิ่มขึ้นอย่างมาก.

ชิปจูนเนอร์เสาอากาศ
ชิปจูนเนอร์เสาอากาศมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของเสาอากาศ โดยเฉพาะในสมาร์ทโฟนที่มีพื้นที่จำกัดสำหรับเสาอากาศ ด้วยอุปกรณ์ 5G ที่มักติดตั้งเสาอากาศ 6 ถึง 10 เสา ความต้องการชิป RF จูนเนอร์เสาอากาศจึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ส่งผลให้ทั้งการใช้งานและการเติบโตของตลาดเพิ่มสูงขึ้น.

ตัวกรอง
ตัวกรองเป็นชิป RF ที่จำเป็นซึ่งทำหน้าที่บล็อกสัญญาณที่ไม่ต้องการในขณะที่อนุญาตให้คลื่นความถี่ที่ต้องการผ่านไปได้ พวกมันถูกใช้ในเทคโนโลยีเช่น SAW และ BAW ตัวกรอง เป็นหลัก เมื่อมีการแนะนำย่านความถี่ใหม่สำหรับ 5G และเทคโนโลยีเช่นการรวมตัวของผู้ให้บริการกลายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้น ชิป RF เหล่านี้ได้เติบโตอย่างรวดเร็วและกลายเป็นหนึ่งในส่วนที่ใหญ่ที่สุดในตลาด RF front-end.

เครื่องขยายสัญญาณเสียงต่ำ (LNA)
LNAs เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในช่องทางการรับสัญญาณของชิป RF พวกมันขยายสัญญาณที่อ่อนแอโดยมีสัญญาณรบกวนน้อยที่สุด ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพการสื่อสาร การเพิ่มขึ้นของจำนวนเสาอากาศในอุปกรณ์ 5G ได้เพิ่มทั้งความต้องการและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับชิป LNA.

เพาเวอร์แอมป์ (PA)
เพาเวอร์แอมป์เป็นชิป RF ที่มีความจำเป็นในเส้นทางส่งสัญญาณ. ประสิทธิภาพของมันมีผลโดยตรงต่อระยะการสื่อสารและการใช้พลังงาน. แม้ว่าการเติบโตโดยรวมจะค่อยเป็นค่อยไป แต่การพัฒนาเทคโนโลยี 5G แบบหลายความถี่และหลายโหมดได้สร้างโอกาสเชิงโครงสร้างสำหรับชิป RF PA ระดับสูง.

การรวมชิป RF: จากส่วนประกอบแยกเป็นโมดูล

เพื่อแก้ไขปัญหาจำนวนชิ้นส่วน RF ที่เพิ่มขึ้นและพื้นที่จำกัดบนแผงวงจรพิมพ์ (PCBs) ชิป RF จึงถูกนำมาผสานรวมเข้ากับโมดูลมากขึ้น โมดูล RF front-end รวมชิป RF หลายตัว (เช่น สวิตช์, LNAs, ตัวกรอง, และ PA) เข้าเป็นหน่วยเดียวโดยใช้เทคโนโลยีเช่น System-in-Package (SiP) การผสานรวมนี้ช่วยให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและขนาดที่เล็กลง.

ปัจจุบัน โมดูล RF คิดเป็นส่วนใหญ่ของตลาดส่วนหน้า RFตามรายงานของ Yole ภายในปี 2025 ขนาดตลาดของโมดูล RF คาดว่าจะถึง 1.04 ล้านล้านดอลลาร์ โดยชิป RF แบบแยกยังคงครองส่วนแบ่งตลาด 1.04 แสนล้านดอลลาร์ ไม่ว่าจะเป็นโมดูลรับสัญญาณ โมดูลขยายกำลังส่ง โมดูลเสาอากาศในแพ็กเกจ (AiP) หรือโมดูล WiFi ทั้งหมดนี้เป็นระบบที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งประกอบด้วยชิป RF หลายชนิด.

ภูมิทัศน์การแข่งขันของชิป RF

ตลาดชิป RF ระดับโลกถูกครอบครองโดยบริษัทระหว่างประเทศอย่าง Murata, Skyworks, Broadcom, Qorvo และ Qualcomm ซึ่งมีความได้เปรียบอย่างมากเนื่องจากเทคโนโลยี, สิทธิบัตร และการบูรณาการห่วงโซ่อุตสาหกรรมอย่างครบวงจร จากการวิเคราะห์อุปกรณ์ชั้นนำ พบว่าชิปปรับจูนเสาอากาศเป็นชิปที่ถูกใช้มากที่สุด ซึ่งบ่งชี้ถึงบทบาทสำคัญในการออกแบบอุปกรณ์ปลายทาง.

บริษัทชิป RF ภายในประเทศได้เริ่มต้นช้ากว่า แต่กำลังค่อยๆ ขยายเข้าสู่ตลาดโมดูลระดับกลางและล่าง ด้วยการผลักดันให้เกิดความอิสระในห่วงโซ่อุปทานจากบริษัทอย่าง Huawei ทำให้เกิดโอกาสสำคัญสำหรับบริษัทชิป RF ภายในประเทศในการแทนที่สินค้าจากต่างประเทศและเพิ่มส่วนแบ่งตลาด.

บทสรุป: โอกาสสำหรับชิป RF ในยุค 5G

แต่ละการปรับปรุงของเทคโนโลยีการสื่อสารเป็นโอกาสให้ชิป RF สามารถเพิ่มคุณค่าได้ 5G เทอร์มินัลไม่เพียงแต่รองรับความถี่ 2G, 3G, และ 4G แต่ยังแนะนำชิป RF ใหม่เพื่อรองรับแบนด์ความถี่ 5G ซึ่งสร้างตลาดการเติบโตที่ชัดเจนในขณะที่อุตสาหกรรมชิป RF ภายในประเทศยังคงล้าหลังยักษ์ใหญ่ระดับนานาชาติ การผสมผสานระหว่างนโยบายสนับสนุนจากรัฐบาลและความต้องการตลาดที่เพิ่มขึ้นได้เปิดเส้นทางที่มีแนวโน้มดีสำหรับบริษัทท้องถิ่น บริษัทเหล่านี้คาดว่าจะเปลี่ยนผ่านจากชิป RF แบบแยกส่วนไปสู่โมดูลแบบบูรณาการอย่างเต็มรูปแบบ และในที่สุดจะบรรลุความพึ่งพาตนเองในเทคโนโลยีและห่วงโซ่อุปทานที่สำคัญ.