低雜訊放大器(LNA)和射頻開關(RF Switch)將搭上載波聚合(CA)風潮順勢成長。智慧型手機進入先進長程演進計畫(LTE-A)時代後,載波聚合已成為網路營運商用來提升網路頻寬利用率的熱門技術,因而推升LNA和RF Switch元件的市場需求。
英飛凌(Infineon)射頻及感測元件、電源管理及多元電子事業處資深應用工程師游勝凱表示,智慧型手機進入4G規格後,須向下相容2G/3G不同的行動網路系統,同時載波聚合技術也增加裝置要支援的頻段數量,兩個因素皆使得裝置系統變得更加複雜。為了保持裝置LTE系統靈敏度,LNA和RF Switch遂愈形重要。
英飛凌射頻及感測元件、電源管理及多元電子事業處經理吳柏毅指出,智慧型手機導入載波聚合技術後,接收端天線訊號進來後須仰賴RF Switch同時打開兩路,以實現兩個載波聚合,但這將造成很大的接入損失(Insertion Loss),而LNA的功能就在於降低雜訊、放大訊號,讓裝置LTE系統在接收網路訊號時更為靈敏。
值得注意的是,不同頻段所對應使用的LNA也不同,換言之,支援越多頻段的高階智慧型手機所使用的LNA數量,將比支援特定頻段的低階機種多。
據了解,過去的3G智慧型手機只有GPS需要一顆LNA,在載波聚合技術的推波助瀾下,現在4G手機有三到七顆LNA已是常態;吳柏毅也提到,裝置商選擇LNA時,雜訊指數(NF)、訊噪比(SNR)、增益(Gain)及線性度是幾個重要的指標規格;以英飛凌的LNA方案為例,約可讓整個LTE系統有2dB靈敏度的改善。
另一個受惠於載波聚合技術而爆發市場需求的還有RF Switch元件。游勝凱提到,以往手機一般只有一支天線,而現在4G智慧型手機都是主、副天線設計,且兩支天線須同時接收,因而需要RF Switch進行切換;加上支援頻段數量增加,因此RF Switch的使用數量愈來愈多。
游勝凱進一步分析,以往3G手機使用的RF Switch數量只要一到兩顆,現在4G手機則是動輒七到八顆不等;而手機製造商對於該類型元件的要求多半是低接入損耗、支援高功率及線性度佳。
據了解,英飛凌目前在LNA市場已搶得龍頭地位,而在RF Switch市場,該公司則挾CMOS技術的成本競爭優勢快速攻城掠地。針對客戶不同需求,英飛凌除推出不同效能和功能的LNA、RF Switch,亦推出LMM模組,將LNA和Switch整合在一起,相較於採用分離式元件設計,LMM模組化方案整體尺寸更為精巧,並可降低開發的複雜度。