Từ hệ thống định vị trong xe và camera hành trình cho đến đồng hồ đo thời gian Beidou, nhiều sản phẩm định vị vệ tinh hiện nay đều được trang bị chip truyền thông vệ tinh. Nhưng chính xác thì chip RF cho truyền thông vệ tinh, và chúng hoạt động như thế nào?

Chip RF là gì?

Chip RF từ lâu đã được coi là “viên ngọc quý” của các chip analog, nhấn mạnh vai trò quan trọng của chúng. Các chip này có khả năng chuyển đổi tín hiệu tần số vô tuyến (RF) thành tín hiệu số và ngược lại. Cụ thể, chip RF bao gồm các thành phần như bộ lọc, bộ thu phát RF, bộ khuếch đại công suất (PA), bộ khuếch đại tiếng ồn thấp (LNA), công tắc RF và công tắc điều chỉnh ăng-ten.

Ví dụ, một Bộ lọc tần số vô tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc giữ lại các tín hiệu trong các dải tần số cụ thể đồng thời lọc bỏ các tín hiệu không mong muốn. Điều này giúp cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu và tăng cường khả năng chống nhiễu. Khi các dải tần số 4G và 5G được triển khai, cùng với việc ngày càng áp dụng rộng rãi công nghệ MIMO và tổng hợp sóng mang, cũng như sự phổ biến của các công nghệ không dây như Bluetooth, Wi-Fi và GPS, nhu cầu về Bộ lọc tần số vô tuyến sẽ tiếp tục tăng.

Theo Yole Development, thị trường bộ lọc RF rời rạc và bộ ghép kênh dự kiến sẽ tăng trưởng từ 1,431 tỷ USD vào năm 2018 lên 1,451 tỷ USD vào năm 2025, trong đó riêng thị trường bộ lọc sẽ tăng từ 1,417 tỷ USD lên 1,427 tỷ USD, tương ứng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 7,1%. Nhu cầu về bộ ghép kênh cũng sẽ tăng trưởng với CAGR 7%, trong khi bộ ghép kênh sẽ có tốc độ tăng trưởng nhanh chóng là 20%, mở rộng từ $100 triệu lên $500 triệu.

Vai trò của chip RF trong truyền thông vệ tinh

Năm 2020, internet vệ tinh đã chính thức được đưa vào chiến lược quốc gia về phát triển hạ tầng mới tại Trung Quốc, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới kỷ nguyên kinh tế thông minh. Là một phần không thể thiếu của hạ tầng thông tin, internet vệ tinh cuối cùng sẽ mang lại phạm vi phủ sóng toàn cầu. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển chip RF cho truyền thông vệ tinh đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai sáng kiến quốc gia này. Những Chip RF là những yếu tố cơ bản cho sự phát triển của hạ tầng internet vệ tinh tại Trung Quốc.

Trong những năm gần đây, “Dự án Xingyun” và “Dự án Hongyun” do Tập đoàn Khoa học và Công nghiệp Hàng không Vũ trụ Trung Quốc (CASIC) dẫn đầu là những dự án truyền thông vệ tinh thương mại quan trọng tại Trung Quốc. “Dự án Xingyun” dự kiến phóng 80 vệ tinh nhỏ để xây dựng cụm vệ tinh truyền thông băng hẹp quỹ đạo thấp đầu tiên của Trung Quốc, từ đó hình thành một mạng lưới IoT toàn cầu dựa trên vệ tinh. Việc xây dựng mạng lưới IoT dựa trên không gian này không thể thực hiện được nếu thiếu sự hỗ trợ của chip RF truyền thông.

Thị trường chip RF đang mở rộng

Ngoài lĩnh vực truyền thông vệ tinh, Chip RF là những thành phần cốt lõi trong các hệ thống radar, thiết bị mặt đất và thiết bị đầu cuối, với nhu cầu rất lớn trong các ngành công nghiệp. Sóng milimet Chip RF đặc biệt khó thiết kế và sản xuất, chiếm một phần đáng kể trong tổng chi phí của các hệ thống vệ tinh. Khi thị trường viễn thông di động toàn cầu tiếp tục mở rộng, Trung Quốc đã vươn lên trở thành một nhân tố chủ chốt trên thị trường điện tử tiêu dùng, với nhiều Chip RF các nhà sản xuất đang nỗ lực để đáp ứng nhu cầu.

Các nhà sản xuất này, bắt đầu từ các chip RF rời đã tương đối hoàn thiện, đã đạt được những bước tiến đáng kể trong việc thay thế các sản phẩm nhập khẩu Chip đầu vào tần số vô tuyến đối với các mẫu điện thoại tầm trung và bình dân trong giai đoạn trước khi điện thoại thông minh 5G được phổ biến rộng rãi. Họ đang từng bước mở rộng năng lực sản xuất mô-đun và hướng tới mục tiêu cung cấp đầy đủ các dòng sản phẩm.

Hiện nay, Trung Quốc đang tiến hành một Chip RF kế hoạch thay thế hàng nội địa, với sự tham gia của các công ty như Zhongpu Micro, Wallisemi, Weijiechuangxin, ZTE, Rapoo Technology, Huahong Design và Jiangsu Juxin Chip RF thiết kế. Ví dụ, Wallisemi đã đạt được sự bao quát toàn diện về các công nghệ GaAs và CMOS trong các thế hệ 2G, 3G và 4G Các sản phẩm mạch tiền khuếch đại tần số vô tuyến và đã sản xuất hàng loạt thành công Công tắc RF, bộ khuếch đại tiếng ồn thấp và Wi-Fi băng tần kép Các sản phẩm mạch tiền khuếch đại tần số vô tuyến. Unigroup Spreadtrum cũng đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong Bộ lọc tần số vô tuyến phát triển.

Tương lai của chip RF

Cái Chip RF ngành này đang trên đà tăng trưởng bền vững. Một mặt, bất kỳ thiết bị nào kết nối với mạng di động đều cần Chip đầu vào tần số vô tuyến, do đó, khi số lượng thiết bị kết nối tiếp tục tăng lên, Chip RF Thị trường được dự báo sẽ tăng trưởng. Mặt khác, với việc chính thức thương mại hóa công nghệ 5G, vốn sử dụng các dải tần số cao hơn, bao gồm cả sóng milimet, sẽ mở ra những cơ hội thị trường đáng kể cho Các sản phẩm liên quan đến RF. Nhu cầu về Chip RF sẽ bùng nổ, từ các trạm gốc đến các thiết bị di động.