射頻（RF）前端元件重要性遽增。先進長程演進計劃（LTE-A）采用載波聚合（Carrier Aggregation）與多重輸入多重輸出（MIMO）技術，實現高達300Mbit/s的傳輸速度，但也同時提高射頻子系統設計復雜度，因此晶片商已積極開發能覆蓋更多頻段的射頻前端方案，以降低客戶開發門檻。

　　射頻（RF）前端方案將成為長程演進計劃（LTE）晶片商拓展市占的重要武器。高通（Qualcomm）為持續提升于全球LTE市場的影響力，除已推出支援Category 6傳輸速度的進階長程演進計劃（LTE-A）晶片組外，更讓旗下處理器及高通參考設計（QRD）皆開始支援其自有的RF360射頻前端方案，藉此協助行動裝置制造商更簡單地推出支援多頻多模的終端產品。

　　圖1　高通全球副總裁暨***區總裁張力行指出，Snapdragon 810與808處理器均采用20奈米制程制造，同時支援RF360前端方案。

　　高通全球副總裁暨***區總裁張力行（圖1）表示，美國AT&T、德國電信（Deutsche Telekom）、法國Orange等全球多家電信商，皆計劃于今年第四季推出LTE-A CAT6商用網路，最高可以利用載波聚合（Carrier Aggregation）技術支援300Mbit/s的數據傳輸率，因此下半年消費者將可以購買到內建支援CAT6標準數據機（Modem）的智慧型手機及平板電腦等。

　　張力行進一步指出，隨著應用市場持續推展，LTE-A技術亦須不斷演進，以完善使用者體驗。有鑒于此，第三代合作夥伴計劃（3GPP）已于去年第四季定義超過六十五種的載波聚合頻段組合，其中包括五十一種跨頻（Inter-band）及十四種同頻（Intra-band）排列組合，可讓電信營運商就自有頻段區間選擇兩個或三個載波，甚至是跨分頻雙工（FDD）/分時多工（TDD）-LTE頻段進行整并，以提升傳輸速度表現。 事實上，由于LTE-A時代各家電信商所采用的蜂巢式通訊技術（Cellular Mode）及頻段將益趨復雜（圖2），行動裝置制造商多半的做法系依照不同地區支援的多頻多模情形，以覆蓋不同頻段的射頻前端方案推出超過十種的單品（SKU），但此舉將造成額外的終端開發成本。

　　圖2　LTE網路頻段的多樣性將提高RF元件及數據機的設計復雜度。 資料來源：高通

　　張力行強調，處理器廠商于LTE-A市場競技的重點已不局限于數據機與應用處理器的技術，更將延伸至射頻前端，因此，高通自去年開始跨足射頻前端解決方案設計，并推出RF360方案。

　　高通的RF360前端解決方案分為三大部分（圖3）--天線調諧器（Antenna Tuner）、封包功率追蹤晶片（Envelope Power Tracker），以及采用互補式金屬氧化物半導體（CMOS）制程的整合型功率放大器；其中，功率放大器又分為整合天線切換器的多頻多模功率放大器（Multi-band Power Amplifier， MMMB PA）--QFE2320，以及整合發送器/接收器（Transmitter/Receiver）模式切換器的高頻MMMB PA--QFE2340。

　　圖3　高通RF360前端解決方案優勢 資料來源：高通

　　據了解，去年底Google推出的Nexus 5手機已率先導入高通的封包追蹤晶片組--QFE1100，藉此降低行動裝置PA發熱及耗電情形；而今年2月中興發布的旗艦手機Grand S II LTE，則采用了整套的RF360方案。

　　高通指出，RF360方案不僅擁有小尺寸優勢，且可覆蓋全球所有的2G/3G/4G蜂巢式通訊技術及頻段組合，包括LTE TDD/FDD、寬頻分碼多工/演進式高速封包存取（WCDMA/HSPA+）、CDMA 1x、分時-同步分碼多重存取（TD-SCDMA）及全球行動通訊系統/增強數據率演進（GSM/EDGE），以及700MHz？2，700MHz的頻段，因此制造商可以單一SKU向全球市場銷售。

　　展望未來，高通驍龍（Snapdragon）410、Snapdragon 610、Snapdragon 615等處理器系列的QRD平臺皆已支援RF360前端解決方案，而該公司針對高端行動裝置所推出的64位元晶片組Snapdragon 810及808系列亦支援該方案。顯而易見，高通將以RF360前端解決方案與其他處理器廠拉開競爭差距，于頻段日益復雜的LTE-A市場中站穩腳步。

　　值得一提的是，高通RF360前端解決方案正式獲中興旗艦級手機Grand S II LTE采用，意味其CMOS PA技術已可滿足LTE市場的高頻操作性能需求。未來在高通大力推廣RF360方案的推助下，CMOS PA將于支援LTE及LTE-A載波聚合技術的行動裝置市場中快速提高滲透率。

　　高通炮火全開　CMOS PA快速崛起

　　高通***區行銷總監李承洲表示，高通去年雖已發布RF360前端方案，但僅先推出封包功率追蹤晶片--QFE1100及可配置天線匹配諧振器（Configurable Antenna Matching Tuner）--QFE1510，至今年初整合天線切換器（Antenna Switch）的CMOS PA問世后，全系列產品才全數到位。

　　中興最新的旗艦機Grand S II LTE，系最先導入完整RF360方案的智慧型手機。此外，目前還有超過十五家OEM、多達七十五款的行動裝置已采用RF360進行導入設計，預計今年下半年或明年相關終端產品即可陸續出籠；顯見CMOS PA效能已可滿足LTE市場的高頻操作要求，未來在智慧型手機市場中的能見度將可顯著攀升。

　　據了解，由于全球通訊市場頻段需求分歧，高通將CMOS PA分為QFE2320及QFE2340兩種版本；前者支援六個中低頻頻段，后者則支援四個高頻頻段，因此行動裝置制造商可依照產品發布地區頻段變化，選擇任一顆導入或同時將兩顆整合至RF360前端方案中。

　　另一方面，QFE2320整合PA與天線切換器的設計可簡化繞線（Routing）、降低前端設計中的RF元件數，并縮小印刷電路板（PCB）占位面積；至于QFE2340則采用全球首次商用化的晶圓級奈米規格封裝（Wafer Level Nano Scale Package， WL NSP），整合發送器/接收器（Transmitter/Receiver）模式切換器。

　　高通的CMOS PA迅速于LTE行動裝置市場崛起，勢必對既有的砷化鎵（GaAs）PA業者造成出貨量沖擊。目前GaAs PA主要業者包括Skyworks、RFMD、安華高（Avago）等，皆已積極提高CMOS PA方案的產品比重。

　　如Skyworks與RFMD已先后透過收購CMOS PA廠商強化布局。Skyworks于2009年收購Axiom Microdevices，并推出支援GSM 850/900/1800/1900等四個頻段的CMOS PA；RFMD則于2012年收購Amalfi以強化該公司于CMOS PA的技術實力，并于去年8月底宣布其超低價（Ultra-low Cost）CMOS PA出貨量已突破一百萬顆的紀錄。RFMD指出，CMOS PA市場擴張速度十分快速，因此該公司已著手建議既有的2G功率放大器（含GaAs及CMOS）客戶轉移至超低成本CMOS PA方案，希望可以在2014年會計年度達到一億顆的出貨量。

　　值得注意的是，在CMOS PA以低價優勢全面進駐3G/4G市場后，行動裝置射頻市場將呈現新的局面，主要是濾波器（Filter）將一舉成為射頻系統中成本最高的元件，特別是高頻體聲波（Bulk Acoustic Wave， BAW）濾波器。以支援全球漫游服務的LTE手機為例，其導入的表面聲波（Surface Acoustic Wave， SAW）濾波器售價約3美元、BAW約3.5美元，而CMOS PA成本則為2美元，因此可見GaAs PA廠商Skyworks已開始展開新一輪商業布局，將與Panasonic聯手搶攻高效能濾波器市場。

　　Skyworks出資　進軍高端濾波器市場

　　Skyworks與Panasonic宣布雙方將組合資公司，共同設計、開發并提供高效能濾波器，包括表面聲波及溫度補償SAW元件方案。

　　Skyworks總裁暨執行長David J. Aldrich指出，此合資公司奠基于Panasonic于聲波濾波及壓電（Piezoelectric）的技術，并擴展Skyworks產品的廣度與整合技術，雙方將致力于提供高效能、低成本及最快上市的解決方案。不僅如此，Skyworks此次與Panasonic的合資企業與雙方在高頻體聲波濾波器市場的策略投資互補，換言之，現在兩間公司將可以開發針對各種頻段組合（Band Configuration）的客制化方案，橫跨高、中、低頻率。

　　使用者對常時開啟（Always-on）連結的依賴以及持續增加的數據量，皆讓頻段數目及4G LTE技術的需求快速攀升。事實上，3GPP已提出超過四十五個頻段，而多頻段的通訊環境將顯著帶動濾波器的出貨成長，尤其是能實現頻段緊密堆疊（Dense Packing）的高效能溫度補償SAW。此外，其他持續運作的元件包括全球衛星定位系統（GPS）、無線區域網路（Wi-Fi）、藍牙（Bluetooth）以及蜂巢式無線電（Cellular Radio）等，將遭遇須共同存在的設計挑戰，因而讓高品質濾波器愈顯重要。

　　Panasonic晶片元件事業群總監Shigeru Ono表示，新合資公司將可利用雙方的核心強項在濾波器市場創造更好的表現，并挹注更多營收，同時嘉惠客戶與員工。

　　據了解，Skyworks與Panasonic的合資公司將任用五百九十名員工，總部將設置于日本大阪。新的合資公司中，Skyworks將掌有66%的股權，Panasonic方面則系34%。這項交易尚包括Panasonic濾波器分部的產品、營運資金（Working Capital）、制造設備及矽智財（IP）；雙方預計在今年第三季完成所有交易事項。

　　由高通、Skyworks及Panasonic最新的市場動態中不難看出，射頻前端方案包括PA、封包追蹤器以及濾波器等，已成為繼應用處理器與數據機后，半導體廠商最關注的一塊領域，希望能藉此于頻譜組合益趨復雜的LTE-A市場中協助客戶產品能漫游全球，提升用戶使用體驗。