从2009年12月到2014年1月，全球有101个国家/区域共264个LTE网络投入商业运营。估计未来五年将有简直相同多数量的LTE网络投入运 营，LTE网络将会掩盖全球64%的人口。一起，据商场调研公司估计，未来五年智能手机的高端商场会趋近饱满，年均复合添加率会小于5%；但因为存在替换 本来功用机的需求，中低端智能手机商场会依然以大于20%的速度添加；因而，智能手机总的出货量会以约15%的速度添加，但每个设备的RF含量会以更快的速度添加。
滤波器需求添加
因为4G LTE的呈现，使得频段越来越多，频段越多就会导致智能手机的规划杂乱性越来越大；加上频谱资源是一个十分稀缺的资源，特别是在北美和欧洲区域，频谱十分 拥堵，这样就必定会添加滤波器的杂乱性。TriQuint我国区移动产品销售总监江雄在9月份IIC期间的一次主题讲演中表明，“LTE的选用将会推进 RF整体有用商场(TAM)大幅添加。”
他指出，未来几年，高功能滤波器会以年均复合添加率40%~50%的速度添加(如图1所示)。他着重，这儿的高功能滤波器首要指体声波(BAW)和温度补偿声表面波(TC-SAW)这两种滤波器。
图1：LTE手机中的假定RF含量。
其实不同类型的手机中选用的滤波器类型和数量都是不一样的，比如在功用机年代，只需求一般的SAW滤波器就足够了；就算是3G手机年代，对BAW滤波器和 TC-SAW滤波器的需求也不大。可是到了4G年代，一款智能手机有必要要对多个频段的2G、3G和4G无线接入方法的发送和接纳途径进行滤波，一起还要对 WiFi、蓝牙和GPS接纳器等的接纳途径进行滤波，而高端智能手机或许需求用到滤波器的当地会更多。这些频带规模都不相同，又不能彼此搅扰，这必定需求 更多的滤波器来对这些信号进行阻隔。
而SAW滤波器因为自身的局限性，一般只适用于1.5GHz以下的运用。别的它也易受温 度改变的影响。高于1.5GHz时，TC-SAW和BAW滤波器则更具功能优势。BAW滤波器的尺度还随频率升高而缩小，这使得它十分合适要求十分严苛的 3G和4G运用。还有便是即便在高宽带规划中，BAW对温度改变也没有那么灵敏，一起它还具有极低的插入损耗和十分峻峭的滤波器边际。“BAW的集成化更 高、功能更好、带宽的按捺才能更强，而且它为大于2GHz的LTE频带进行了优化。”江雄在讲演中提到。
智能手机中的高档滤波器需求会持续添加，从图2中咱们能够看到移动设备中的RF器材开展首要有三个趋势：一是功率放大器市 场是从相等到缓慢下降，江雄以为这首要是因为宽带放大器的运用形成的；二是CMOS开关和调谐元件会稳步添加，调谐元件现在许多手机没有，但今后的手机基 本都会具有；三是滤波器的添加是十分敏捷的。他以为这后边的原因比较多，但最首要的是频带分散、载波聚合和分集接纳/WiFi。
图2：移动设备RF TAM收入猜测。
关于在4G年代，为什么需求选用载波聚合技能，江雄是这样解说的，“LTE-Advanced在低移动性下峰值速率到达1Gbps，高移动性下峰值速率到达 100Mbps。那么为了支撑这样的峰值速率，咱们需求更大的带宽。而对运营商来说，频谱资源相对来说是比较紧的，每个运营商分到的频谱资源不多，特别是 接连的频谱资源时十分有限的。为了处理这个问题，LTE-Advanced就提出了载波聚合的处理计划。”
载波聚合现在有两种完成方法，一是接连载波聚合，将相邻的数个较小的载波整合为一个较大的载波；另一个对错接连载波聚合，便是将离散的多载波聚合起来，当作一个较宽的频带运用，通过一致的基带处理完成离散频带的一起传输。
其实滤波器技能阅历了不同的开展阶段，据江雄回想，十几年前的SAW滤波器仍是陶瓷封装的，陶瓷封装很巩固，也很经用；后来日本的村田将它做成了塑料封装。 再后来开展成现在的WLP封装。这种晶圆级的封装是以BGA技能为根底，是一种通过改善和进步的CSP。有人又将WLP称为圆片级－芯片尺度封装。圆片级 封装技能以圆片为加工目标，在圆片上一起对许多芯片进行封装、老化、测验，最终切割成单个器材，能够直接贴装到基板或印刷电路板上。它使封装尺度减小至 IC芯片的尺度，生产本钱大幅下降。
“众所周知，智能手机厂商对本钱都比较灵敏，一般都会尽或许下降制形本钱。相同，假如滤 波器的本钱过高，肯定会进步手机厂商的本钱。而在整个滤波器的本钱中，所占比重最大的或许许多人都猜不到是哪一部分。”江雄在讲演中表明，“其实滤波器里 面部分的本钱并不高，最高的部分在于封装，关于陶瓷封装来说，封装的本钱占整个滤波器本钱的50%左右，塑料封装的本钱占85%以上。而现在的WLP封装 本钱很低，使得滤波器的本钱一下就降下来了。”
“这是一种颠覆性的技能。”他按捺不住自己的振奋。提到TriQuint在我国商场上的体现，他骄傲地表明：“现在我国市面上能见到的LTE手机，根本上都有运用咱们的BAW滤波器。2014年的滤波器产值大于10亿，是全球生长最快的滤波器制作商。”
射频功率放大器的不同工艺比照
图3中的左边部分显现了一些不同工艺的功率放大器商场开展趋势。图中首要说明晰GaAs HBT、GaAs E-pHEMT、SOI CMOS、Bulk CMOS等现在商场上所占份额比较多的几种功率放大器的未来开展趋势。江雄以为在手机端GaAs技能在现在和未来几年都将是商场中首要的功率放大器技能。 他不否定CMOS技能一向都在追逐的现实，不过仍是觉得CMOS技能在现阶段不是最好的挑选，理由是GaAs技能能够供给更高的功率，而且增益更高、增益 改变更低、相变更低，加上具有更小的尺度和本钱。他特意指出TriQuint的HBT第五代产品会让这些优势愈加显着。
图3：RF频率的升高推进了滤波器技能的开展。
载波聚合、多频带和严厉的体系目标将会持续推进射频前端的集成趋势。进步集成度能够战胜LTE RF的应战。TriQuint也推出过不少集成化的产品。但提到集成，不得不进步通的RF360射频前端处理计划，该计划是一个高度集成的射频前端，根本 整合了调制解调器和天线之间的一切根本组件，包含：集成天线开关的射频功率放大器、无线电收发器、天线匹配调谐器和包络功率追寻器。运用该计划能够简化和 处理蜂窝前端面对的许多杂乱应战。这个处理计划是根据SOI CMOS工艺的，其实到现在为止它的功能目标仍是没办法跟GaAs技能比较。江雄表明，GaAs在功能上有更好的优势，假如相同是运用GaAs技能的话， 作用能够有60%的提高。他一起还指出了CMOS技能一个比较很大的“痛点”，那便是本钱较高，赢利很不抱负。
图4：不同工艺的功率放大器商场开展趋势。
与TriQuint要点重视手机端的射频技能不同，飞思卡尔的首要重视点在基站等 无线通信等范畴的射频技能。飞思卡尔我国区射频资深运用司理狄松则表明，射频功率放大器的运用场合许多，有无线通信、民用雷达、播送、医疗、加热和激光应 用等范畴。在他看来，现在总的商场上的功率放大器仍是以根据Si工艺的老练LDMOS技能为主，占有率在70%以上。在无线通讯范畴，得益于LDMOS优 秀的性价比，LDMOS的商场占有率应该在90%以上。
他以为，从功能来说，GaAs和GaN能够运用在高频段场合而维持着 不错的功率。但GaAs因为漏极电压的约束，输出的功率才能相对来说较低; 而关于GaN来说，因为资料和加工工艺的杂乱性，相关于其他工艺的器材来说，本钱上相对较高，别的大规模供货相关于LDMOS来说没有优势。而GeSi的 本钱较低，但只合适运用于较小功率的放大器甚至在LNA(低噪声放大器)中。
LDMOS自上个世纪90年代成功商用以来，工 艺制作技能日趋老练、安稳。别的在产品功能上，LDMOS功率管在现有的3G, 4G无线通讯的运用频段(例如2GHz左右或以下的频段)，相关于GaN来说没有显着的下风，而在本钱上相对GaAs和GaN来说还有必定的优势，归纳来 说LDMOS功率管性价比较高。从别的一方面来说，因为器材工艺的老练和体系运用层面的不断进步，LDMOS的商用老练度也是最高的。一起因为现在的各个 LDMOS厂家包含Freescale在内还在活跃研制新一代高功能产品(包含有源Die和高功率的内匹配技能和集成等等)，LDMOS器材功能也会持续 不断进步。
而GaN晶体管初次呈现在20世纪90年代，最近几年才开端商业化运用。GaN的遍及在于其高电流和高电压性，这 使得它在微波运用和功率切换上极具价值。GaN技能在功能上优于其他射频技能，这是因为在给定频率下，GaN能够一起供给最高的功率、增益和功率组合，还 因为GaN能够在较高的作业电压下作业，而且下降体系电流。
虽然与Si和GaAs等其他半导体资料比较，GaN是相对较新的技能，可是关于远距离信号传送或高端功率等级等(例如雷达、基站收发台、卫星通信、电子战等)高射频和高功率运用，GaN已经成为优先挑选。这一点江雄表明同意，不过他仍是觉得在手机端运用GaN技能现在来说还显得有点奢华。
在狄松看来，“未来几年，咱们估计LDMOS还将持续占领商场干流。但咱们一起看到，在一些高频段运用范畴(比方说3.5GHz或更高频段)，因为GaN的功能优势，关于功率要求较高的项目，GaN的计划会被运用在其间进行弥补。”
别的，他还以为跟着5G的推出和规范的逐渐清晰，各个器材供给商会推出集成度较高的器材，如RF%&&&&&%等。假如频段较高，如作业在10GHz以上的频段，功放 或许会选用GaAs，GaN或更新的技能资料器材。对此，他觉得首要原因是因为用于手机上的射频功率放大器输出功率较小，相对基站功放来说，单芯片比较容 易满意多频段和多制式的要求。
小结
跟着LTE的呈现，智能手机需求支撑的频段越来越多 ，给手机的规划带来了更大的难度，需求的射频器材也变得越多。这个必将促进射频厂商供给更多集成度更高、功能更好的产品。而未来哪种射频技能最合适，还需求商场的查验，就现在来说低本钱的射频技能愈加受手机厂商喜爱。
