中国工程师最喜欢的10大RF器件

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为了方便无线通信设计工程师挑选和对比射频前端器件,ASPENCORE《电子工程专辑》分析师团队按照射频前端的五大组成(开关、滤波器、PA、LNA和双工器),将国际和国产厂商分开归为10个类别,每个类别挑选出3家厂商及其代表产品给予简要介绍 。感兴趣的朋友可以参考选择,并可以在文末投票评选出"中国工程师最喜欢的10大RF器件" 。这10个类别分别是:
- 国际SAW滤波器厂商
- 国内SAW滤波器厂商
- BAW滤波器厂商
- 国际PA厂商
- 国内PA厂商
- 国际LNA厂商
- 国内LNA厂商
- 国际RF开关厂商
- 国内RF开关厂商
- 双工器厂商
- 接收路径:天线(接收信号)-开关&滤波器-LNA(小信号放大)-射频收发-基带;
- 发射路径:基带-射频收发-PA(功率放大器)-开关&滤波器-天线(发射信号) 。

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在射频前端(RFFE)组件中,功率放大器主要负责发射通道的射频信号放大 。在发射信号时通过PA放大输入信号,使得输出信号的幅度足够大以便后续处理 。其工作原理示意图如下:

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滤波器负责发射及接收信号的频率选择和滤波,保障信号在不同频率互不干扰地传输 。移动设备的滤波器主要采用表面声波(SAW)和体声波(BAW)两种技术制造 。双工器负责接收/发送通道的双工切换及射频信号滤波,双工器、三工器、四工器和多路复用器通常采用多个滤波器的组合 。
低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大,其工作原理如下图所示:输入的射频信号被输入匹配网络转化为电压,经过放大器对电压进行放大,同时在放大过程中最大程度降低自身噪声的引入,最后经过输出匹配网络转化为放大后功率信号输出 。

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射频开关在打开和关闭之间切换,允许信号通过或不通过 。可分为单刀单掷、单刀双掷、多刀多掷开关 。射频开关的工作原理如下图所示:当射频开关的控制端口加上不同电压时,射频开关各端口将呈现不同的连通性 。以单刀双掷射频开关为例,当控制端口加上正电压时,连接端口 1 与端口 3 的电路导通,同时连接端口 2 与端口 3 的电路断开;当控制端口加上零电压时,连接端口 1 与端口 3 的电路断开,同时连接端口 2 与端口 3 的电路导通 。

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射频前端器件的技术和制造趋势是模组化,即将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个模组 。目前射频前端模组主要有以下类型:DiFEM(集成射频开关和滤波器)、LFEM(集成射频开关、低噪声放大器和滤波器)、 FEMiD(集成射频开关、滤波器和双工器)、PAMiD(集成多模式多频带PA和FEMiD) 。
全球射频前端的市场趋势据权威调研机构Yole数据,2018年全球移动终端射频前端市场规模为150亿美元,2019年射频前端市场为167亿美元,到2022年有望达到221.75亿美元,预计2025年将达到258亿美元 。以市场份额来看,2018年前五大射频器件提供商占据了射频前端市场份额的八成,其中包括Murata 26%,Skyworks 21%,Broadcom 14%,Qorvo 13%,Qualcomm 7% 。

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具体而言,未来几年PA模块市场将从2019年的54亿美元增长到2025年的89亿美元 。FEM模块市场将从2019年的26亿美元增长到2025年的46亿美元 。随着宽带PA和滤波器的发展,5G对RF前端提出了很大挑战 。而为了支持5G应用,各家RF前端供应商都在进行大量投资,特别是在设计和材料工程方面 。
另外,SAW和BAW滤波器在现今的射频领域尤其重要 。随着5G和WiFi 6的兴起,几乎所有的市场领导者都在研发和寻求BAW解决方案 。

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再看电信基础设施的射频前端组件市场 。Yole预测电信基础设施RF市场在2020 年的规模为27亿美元,到2023年预期将达到42亿美元 。但到2025年,这个市场的规模又将回落到36亿美元 。原因有两方面 。首先,有源天线系统的渗透率在2023 年将达到最大 。其次,5G目前正在逐步展开,2023年将达到顶峰 。在此之后,无线通信系统安装工作将缓慢地从部署过渡到升级,所需数量也会随之减少 。
工程师最喜欢的10大RF器件为了方便无线通信设备设计工程师挑选和对比射频前端器件,ASPENCORE《电子工程专辑》分析师团队按照射频前端的五大组成,将国际和国产厂商分开归为10个类别,每个类别挑选出3家厂商及其代表产品给予简要介绍 。工程师朋友可以参考选择,并可以在文末投票评选出您最喜欢的10大RF器件 。
国际SAW滤波器厂商
- 村田SAW I.H.P. WiFi滤波器SAFQA2G45MA0G0A
- Taiyo Yuden SAW和FBAR滤波器F6QA2G350M2QA-J
特性参数:支持蓝牙、LTE、WLAN、TD-SCDMA、CDMA、W-CDMA、ISM900、GPS和GSM;提供双工器、三工器、四工器、发射器、收发器、收发器双工、接收器、接收器双工、接收器三工等类型;低插入损耗和高功率处理能力;高衰减,可降低信号干扰;频率范围:710MHz至2.655 GHz;阻抗:50Ω至100Ω;封装尺寸:小至1.1x0.9x0.44mm;工作温度范围:-30°C至+90°C;采用气密密封 (MSL1),可靠性高 。
- TDK SAW DEA162495BT-1289A1
国内SAW滤波器厂商
- 顺络电子SLFB 18系列多层芯片LC带通滤波器

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- 无锡好达电子SAW滤波器

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- 德清华莹SAW滤波器

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BAW滤波器厂商薄膜体声波谐振器 (FBAR) 滤波器是一种体声波 (BAW) 滤波器,具有优异的性能,与表面声波 (SAW) 滤波器相比,具有较陡的抑制曲线 。
- 博通Broadcom ACPF-7A24芯片级带通滤波器
其特性参数如下:性能保证 –30°C 至 +85°C;Wi-Fi 频段插入损耗(绝对):1.2 dB 典型值,+25°C;Wi-Fi 频段插入损耗 (Ch Avg):0.9 dB(典型值),+25°C;高额定功率:+27 dBm 最大额定功率(LTE 调制,平均数);符合 RoHS 6、无卤、不含 TBBPA 。
- 村田BAW移动通信用FBAR器件F6HH2G350EH75

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- QORVO 885075 2350 MHz RF BAW 滤波器
Qorvo 先进的 LowDrift滤波器可实现高水平的LTE共存无线网络覆盖, 适用于移动设备的频段40 Tx/Rx 。其特性参数如下:高选择性 BAW 滤波器可在全带宽和工作条件下实现低插入损耗;WLAN 频带中的抑制最小为 40dB;性能 -20 至 +90 C;符合 RoHS,无铅/无卤模块封装 。
国际PA厂商
- Skyworks PA模块SKY58277-11
这种30-pad表面贴装 (SMT) 模块由 PA 模块、匹配到 50 欧姆的输入和输出端口、MIPI 标准数字控制模块、单端滤波器、天线和Tx-Rx开关,以及低噪声放大器 (LNA) 组成 。
其特性参数如下:支持频段:4G/5G NR B42、B43、B48、n48、n77和n78;无数字的全功率平均功率跟踪 (APT) 支持;预失真 (DPD);UHB S-PAD 覆盖 B42、B43、B48、n48、n77 和 n78;高性能 APT PA 核心;支持快速 SRS 跳频时序要求;掉电模式下漏电流低;集成 TX-RX 开关和SRS 开关;两个集成 LNA、滤波器和开关路径同时支持主模块和 MIMO 在同一模块内接收;符合 MIPI v2.1 的 52MHz RFFESM 总线,MIPI v3.0 兼容 RX 功能支持;小而薄的封装:5.0 x 3.0 x 0.7毫米、30-pad 配置、带保形屏蔽的 LGA 。
- 博通AFEM-9086模块
其主要特性如下:支持UMTS/LTE B1、B2/B25、B3、B4/B66;TD-SCDMA B34/B39 和
TD-LTE B39;CDMA C2K BC1;兼容 B1+B3 载波聚合;与 MPIP RFFE 兼容;小尺寸(5.5 × 8.2 mm2);出色的线性度;偏置(静态电流)由MIPI REFFE控制;无铅和 RoHS合规 。
- Qorvo RF6886 100-1000 MHz、3.6V线性功率放大器
其特性参数如下:100MHz 至 1000MHz;单 3.6V 电源;34dBm OP1dB;36.5dBm 饱和输出功率;50% 效率 。
国内PA厂商
- 飞骧科技5G射频前端产品系列
- 支持Sub-6GHz的LPAMiF模块FX6779,处理n77/78/79频段的发射和接收,内含PA/LNA/滤波器/开关,支持PC2功率,支持高通和联发科平台;
- FX6779的简化版FX6777,专门支持n77/78频段;
- 支持Sub-6GHz的LFEM模块FX6728,处理n77/78/79频段的分集接收,内含LNA/滤波器/开关,支持高通和联发科平台;
- FX6728的简化版FX6727,专门支持n77/78频段;
- 支持Sub-3GHz n41频段的PAMiF模块FX6241,处理n41频段的发射和接收,内含PA/滤波器/开关,支持n41 PC2功率;
- 支持Sub-3GHz 全频段的多模多频PA产品FX5627H,处理包含n41、n1、n3等全部Sub-3GHz频段的发射,n41频段支持PC2功率,其他频段支持PC3功率;
- 支持GSM/EDGE频段的高功率PA产品FX5566,用于采用Vramp-Mode的联发科平台;FX5565用于采用Linear-Mode的高通等平台,可满足5G复杂系统下的极高2G功率要求;
- 用于天线调谐的4xSPST开关FX5787和FX5789,分别支持45V和80V应用,支持频率高达6GHz;
- 用于天线交换的DPDT开关FX5722和DP4T开关FX5724,支持频率高达6GHz,提供1.8us的切换速度;
- 用于频段切换的SPDT开关FX5712和SP4T开关FX5714,支持频率高达6GHz,提供1.5us的切换速度 。
- 昂瑞微PAMiD OM9085-11
9085-11 FEM 针对 LTE Advanced 进行了优化,它利用载波聚合实现更高的数据速率 。FEM 内部的组合滤波、RF 匹配和 TRx 切换优化了流行的下行链路 (DL) CA 频段组合的性能,所有这些都集成在一个紧凑且低成本的解决方案中 。FEM包含天线和 RFIC 收发器之间的必要组件,并经过优化以提供卓越的 Rx 灵敏度和 Tx 效率 。
其特性参数如下:MIPI RFFE 2.0控制接口,带 1.8 V 标称电源;用于频段 8、12、20 和 26 的集成开关双工滤波器;四个用于外部滤波器的辅助 3G/4G Tx 输出;四个辅助 3G/4G TRx 端口以支持额外的频段;谐波相关 LB-MB 下行链路 CA 的 Tx 滤波;集成低频段和高频段 2G PA;高频段 2G 与配套的 MB/HB 模块配合使用;具有级联支持的集成双向射频耦合器;小而薄的封装:7.6 x 6.0 x 0.80毫米,56-pad 配置 。
- 广州慧智微S5643 PA
其性能特点如下:MMMB PA解决方案,兼容TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000,HSPA+,TDD-LTE和FDD-LTE;支持APT解决方案;通过MIPI接口支持偏差控制和波段选择;MIPI 2.0 / RFFE接口;小型低背四边扁平封装:4.0x6.8 x0.846mm,42-pad配置 。
国际LNA厂商
- ADI低噪声放大器HMC8410
- 英飞凌低噪放大器BGA7H1BN6
- NXP低噪声放大器MMIC BGS8H2
国内LNA厂商
- 卓胜微LNA MXDLN16G
MXDLN16G采用1mm×1.5mm×0.75mm DFN 6 引脚封装,适用于汽车导航、个人导航设备 (PND)、带 GPS 的手机、带 GPS 的 MID/PAD等 。其特性参数如下:高增益:19dB;低噪声系数 0.6dB @ 1575.42MHz;低工作电流 6mA & PD 电流更小(小于 1uA),1.2V电源下3.5mA电流;单电源电压范围 1.1V 至 2.85V;小封装1mm×1.5mm×0.75mm;无铅且符合 RoHS 标准 。
- 宜确半导体LNA TR4005
- 华光瑞芯微电子HG114FH-1低噪声放大器芯片
国际RF开关厂商
- Skyworks SKY13355-374LF: 0.1-6.0 GHz DPDT开关
其特性参数如下:宽带频率范围:0.1 至 6.0 GHz;正控制电压范围:1.8 至 5.0 V;低插入损耗:0.6 dB 典型值 @ 2.5 GHz;高隔离度:23.5 dB 典型值 @ 2.5 GHz;P1dB:+33 dBm 典型值 @ 3 V;小型 MLPD无铅封装(MSL1,260 °C,符合 JEDEC J-STD-020) 。
- Qorvo 700 - 2700 MHz 3G/4G/Diversity RFFE SP7T开关
其特性参数如下:出色的插入损耗和隔离性能:0.44dB Typ IL for Band 5,38dB Typ Isolation, Band 5;700MHz 至 2700MHz多频段支持;RFFE 串行控制接口;功率处理能力:+32dBm 到 50 ohm;2mm x 2mm QFN 封装;不需要隔直电容器(除非外部直流施加到 RF 端口) 。
- 村田XM系列分立开关IC XMSSJE3G0PA-003 XM003-06

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国内RF开关厂商
- 卓胜微射频开关MXD8625C
其特性参数如下:宽带频率范围:0.1 至 3 GHz;低插入损耗:0.35 dB @ 2.7 GHz;高隔离度:28 dB 至 2.7 GHz;P0.1dB 36dBm;无需外部隔直电容;单根GPIO控制线,VDD电压调节器:VCTL= 1.6 至 3.00 V,VDD= 2.5 至 3.00 V;小型 6 引脚 QFN,400 um 间距 (1.1mm x0.7mmx 0.45mm) 封装 。
- 豪威集团射频开关WS7802LR
WS7802LR 采用紧凑型双平面、无引线封装 (DFN) 。其特性如下:小型、薄型封装 1.1mm x 0.7mm x0.55mm;工作频率高达 3GHz;极低的插入损耗;出色的隔离性能;低功耗;WCDMA/LTE 出色的线性性能 。
- 唯捷创芯射频开关系列产品

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双工器厂商
- 武汉凡谷天线滤波单元AFU
武汉凡谷AFU产品主要是4×4MIMO的AFU,其中包括B41(2496Mhz-2690Mhz),B3(1710MHz-1880MHz),B1(1920MHz-2170MHz), B42(3500MHz-3700MHz) 。
- 大富科技基站双工器

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- 信维通信双工器
信维的双工器规格为1.8 mm * 1.4 mm,主要功能是让系统所需要的频率通过,而抑制不可用的信号,并将发射和接收讯号隔离,保证接收和发射信号能同时工作,互不干扰 。
请通过微信投票评选出"中国工程师最喜欢的10大RF器件"!国际SAW滤波器厂商
- 村田SAW I.H.P. WiFi滤波器SAFQA2G45MA0G0A
- Taiyo Yuden SAW和FBAR滤波器F6QA2G350M2QA-J
- TDK SAW DEA162495BT-1289A1
- 顺络电子SLFB 18系列多层芯片LC带通滤波器
- 无锡好达电子SAW滤波器
- 德清华莹SAW滤波器
- 博通Broadcom ACPF-7A24芯片级带通滤波器
- 村田BAW移动通信用FBAR器件F6HH2G350EH75
- QORVO 885075 2350 MHz RF BAW 滤波器
- Skyworks PA模块SKY58277-11
- 博通AFEM-9086模块
- Qorvo RF6886 100-1000 MHz、3.6V线性功率放大器
- 飞骧科技5G射频前端产品系列
- 昂瑞微PAMiD OM9085-11
- 广州慧智微S5643 PA
- ADI低噪声放大器HMC8410
- 英飞凌低噪放大器BGA7H1BN6
- NXP低噪声放大器MMIC BGS8H2
- 卓胜微LNA MXDLN16G
- 宜确半导体LNA TR4005
- 华光瑞芯微电子HG114FH-1低噪声放大器芯片
- Skyworks SKY13355-374LF: 0.1-6.0 GHz DPDT开关
- Qorvo 700 - 2700 MHz 3G/4G/Diversity RFFE SP7T开关
- 村田XM系列分立开关IC XMSSJE3G0PA-003 XM003-06
- 卓胜微射频开关MXD8625C
- 豪威集团射频开关WS7802LR
- 唯捷创芯射频开关系列产品
- 武汉凡谷天线滤波单元AFU
- 大富科技基站双工器
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