攻5G小基站商機 臺灣工研院發表射頻芯片原型

　　在4G與未來的5G行動通訊系統，高密度布建的小型基站已被視為提升頻譜資源利用率、實現異質網絡無縫連接的一大解方，相關的關鍵射頻組件的市場潛力十分可觀。 臺灣工研院資通所為協助臺灣通訊上游組件產業掌握小型基站商機，于近期發布小型基站功率放大器芯片封裝模塊原型。

　　此一小型基站功率放大器芯片與模塊原型，目前于4G LTE 2.5~2.7GHz (Band-41)上運作，并符合Picocell規格(27dBm, ACLR>47dBc)。 該技術的開發，主要以提升線性度與效率為指針，其先整合了SMD被動組件于SiP封裝模塊，最后則整合于小型基站進行訊號傳輸。

　　臺工研院資通所無線新應用射頻技術部技術經理陳正中表示，目前6GHz以下的頻譜，主要會從傳統的2GHz，慢慢延伸到3GHz~5GHz，而3.5GHz目前是相當多國家首先展開部署的一個5G頻段，而因信道的帶寬已大幅提升，從過去的20MHz提升到5G 6GHz頻段以下的200MHz，若是到毫米波頻段的話，則是將達400MHz， 這對射頻組件來說，是一大挑戰。

　　陳正中進一步分析，這樣的帶寬提升，將讓功率放大器的線性度設計變得非常困難，而這些挑戰往往在過去是大型基地臺才會碰到的。 像是如今在提供給小型基地臺使用的功率放大器中，輸出功率不超過1W，其若要需求內存裸晶(Memory Die)的話，是很不容易的，勢必得運用到數字預失真技術(Digital Pre-Distortion, DPD)來處理。

　　小型基地臺是增加覆蓋率和頻譜利用率的重要技術，而射頻前端組件與模塊則是非常關鍵的區塊，因其主導了系統的訊號質量、發射距離與接收的敏感度。 以半導體的整體供應鏈來看，射頻前端的芯片，在整個通訊系統的比例是相當重的。

　　根據Mobile Experts的預估，小型基地臺的功率放大器(PA)與收發器(Transceiver)的產值，在2019年將占有小型基地臺半導體組件產值的16%。 對此，陳正中指出，當基站的功率越高，其比例亦會更高。

　　然而，如今小型基地臺的功率放大器，由Skyworks在Femtocell擁有全球最大的市占。 由于行動通訊之射頻前端組件與制程相相關性高，市場大多由國際整合組件制造商(IDM)占有。

　　陳正中指出，不過，臺灣相關芯片廠商現正藉由Fabless+Foundry合作模式逐漸進入市場，但因基站射頻組件規格與門坎較高，因此目前由工研院先行投入，接下來將與臺灣射頻芯片廠商展開合作，開發下一代基站射頻功率放大器，并使其先期進入國際芯片大廠的5G解決方案的參考設計。