射頻芯片過去幾十年經歷數代升級。在過去的五十年中,射頻(RF)電路經歷了快速發展和技術演變,一共經歷了四個時期。第一個時期,從 20 世紀 60 年代中期到 20 世紀 70 年代中期,其特點是使用二極管有源器件和波導傳輸線和諧振器。第二個時期的主要特點是使用了GaAs MESFET 器件,通過連接諸如 GaAs MESFET 和二極管的有源器件來組裝電路。第三個時期主要特點在于不斷降低 RF /微波固態電路的成本,尺寸和重量,遵循數字 IC 和模擬 IC 一樣的路徑,GaAs 集成電路的制造技術于 20 世紀 80 年代中期開始出現,單片的 MMIC 集成電路取代當時存在的大部分陶瓷微帶混合硬件。第四個時期隨著無線應用場景需求的增多,降成本的需求促使基于 Si 工藝的 RFIC取得快速發展,LDMOS 工藝大陸應用于射頻領域。現在也有新的變化,隨著 5G的高頻特性,基于 GaAs 或 GaN 材料的射頻芯片正在快速發展。
射頻前端由多個核心器件組成。我們正處在無線通信快速發展的時代,一部手機通常包含五個部分:射頻部分、基帶部分、電源管理、外設、軟件,其中射頻部分是手機通信系統的核心組件,負責射頻收發、頻率合成、功率放大等。射頻芯片是指將無線電信號通信轉換成一定的無線電信號波形,并通過天線諧振發送出去的一個電子元器件,它包括功率放大器(PA:Power Amplifier)、低噪聲放大器(LNA:Low Noise Amplifier)、天線開關(Switch)、濾波器(Filter)、雙工器(Duplexer 和 Diplexer)等。射頻芯片架構包括接收通道和發射通道兩大部分。
射頻前端芯片應用場景隨著通信網絡升級不斷擴展。射頻芯片主要用于無線通信,下游市場主要有通訊基站、手機和物聯網設備等。過去十幾年的時間,通訊行業經歷了從 2G 到 3G,再由 3G 到 4G 的逐步迭代,再從 4G 升級到如今的 5G。更多頻段的開發、新技術的引入令高速網絡普及,手機也從當年短信電話的功能機轉變為更加多元的智能終端,滿足即時下載、社交直播、在線游戲等需求。伴隨著這種轉變,通訊性能成為手機越來越重要的指標。這其中射頻前端(RFFE)作為核心組件,其作用更是舉足輕重。