為突破RFID產(chǎn)業(yè)長久以來的超低毛利率，射頻組件廠商認知唯有更高整合度的芯片方案，才有機會在利潤微薄的射頻產(chǎn)業(yè)中爭取到最大的市場獲益。而手機基頻與射頻收發(fā)器是最早被整合成單芯片方案的關(guān)鍵零組件。 

目前由于基頻與射頻收發(fā)器的生產(chǎn)技術(shù)皆采用CMOS制程，加上數(shù)字基頻處理器間的開放標準接口DigRF問世，使得基頻業(yè)者爭先推出整合數(shù)字基頻與射頻收發(fā)器的單芯片解決方案。其中，代表性廠商之一的德州儀器，于2006年北京舉行的無線通訊高峰會議上，即推出全新的OMAP-Vox單芯片解決方案，當中eCosto單芯片平臺采用德州儀器的數(shù)字射頻處理(DRP)技術(shù)，該技術(shù)可將射頻收發(fā)器、模擬編譯碼器和數(shù)字基頻進行整合，并在之后繼續(xù)應(yīng)用于超低價手機平臺LoCosto當中。德州儀器亞洲區(qū)無線通訊產(chǎn)品協(xié)理宋國璋(圖1)表示，DRP技術(shù)除可大幅縮小電路板面積外，并可降低系統(tǒng)成本達25%以及有效延長電池壽命。 

在基頻與射頻收發(fā)器單芯片出爐后，射頻組件供貨商亦希望能將功率放大器、雙工器、濾波器、天線開關(guān)等射頻組件整合成單一芯片，惟因個別的射頻組件所采用的生產(chǎn)制程迥異，所以不利整合。即使現(xiàn)有技術(shù)可將大多數(shù)的射頻組件皆采用CMOS制程生產(chǎn)，但受限于物理特性，功率放大器僅能以砷化鎵制程制造，仍會使射頻組件在單芯片整合時遭遇瓶頸，如先前射頻收發(fā)器供貨商Silicon Labs曾嘗試采用CMOS制程開發(fā)的功率放大器，試圖將其與整合數(shù)字基頻、射頻收發(fā)器整合為單芯片方案，最后仍是徒勞無功。 

然而，高整合化芯片畢竟仍為產(chǎn)業(yè)的大勢所趨，尤其在手機愈益講求輕、薄、短、小以及低價趨勢的驅(qū)動下，射頻組件廠商更汲汲營營于開發(fā)高整合度的芯片方案，惟現(xiàn)今認清技術(shù)能力的瓶頸，因此僅能采取可維持性價比優(yōu)勢的射頻模塊作為折衷方案。 

RF組件模塊化態(tài)勢成形 

現(xiàn)階段各大射頻組件供貨商模塊化產(chǎn)品紛紛出籠，依射頻模塊形式可區(qū)分為3種(表1)，一是前端模塊(FEM)；其二為功率開關(guān)模塊(PSM)；再則是射頻收發(fā)模塊(Transceiver Module)。而不論是哪一種整合類型，都透露出手機射頻電路走向模塊整合化的市場需求。 

而各大廠在產(chǎn)品布局上則因?qū)＞I(lǐng)域的不同，策略上也呈現(xiàn)出不同走向。Skyworks大中華區(qū)資深總監(jiān)王諴晞指出，Skyworks今后產(chǎn)品線規(guī)畫，將持續(xù)提高射頻前端模塊的整合度，此外，亦將持續(xù)推出整合功率放大器模塊與天線開關(guān)模塊的產(chǎn)品，另外，Skyworks要藉由假型高速電子移動場效晶體管(pHEMT)技術(shù)，繼續(xù)將功率放大器與天線等相關(guān)組件進行整合，現(xiàn)在已有整合控制器和天線開關(guān)至功率放大器的產(chǎn)品，技術(shù)大幅領(lǐng)先其它同業(yè)。 

而相較于RFMD、Skyworks等射頻組件廠商而言，TriQuint特殊之處在于其透過購并多家廠商后，成為目前產(chǎn)業(yè)中唯一擁有絕大多數(shù)射頻組件產(chǎn)品線的射頻組件公司，除了射頻收發(fā)器以外，TriQuint幾乎可滿足客戶一次購足(One Stop Shopping)的需求，有利于其推出前端模塊與功率放大器模塊方案。TriQuint臺灣區(qū)總經(jīng)理黃正升說明，TriQuint不投入射頻收發(fā)器市場的主要考慮，是希望能與基頻供貨商維持長久的供貨關(guān)系，因為基頻與射頻為手機中最關(guān)鍵的兩大零組件，且既有的基頻廠商市場主導(dǎo)性強，在基頻與射頻收發(fā)器的技術(shù)發(fā)展也不斷增強，加上其所生產(chǎn)的射頻收發(fā)器已幾乎整合至基頻平臺解決方案中，若貿(mào)然進軍此市場發(fā)現(xiàn)技術(shù)未能與既有主要廠商匹敵，除喪失射頻收發(fā)器的市場競爭力外，更因成為基頻廠商的競爭對手，而失去彼此間業(yè)務(wù)合作機會。 

而由于整合化趨勢的推進，功率放大器模塊與天線開關(guān)模塊都將進一步整合至功率開關(guān)模塊和射頻收發(fā)器模塊當中，因此預(yù)估功率放大器模塊與天線開關(guān)模塊市場需求量將會逐年衰退。工研院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，以全球手機射頻出貨量觀之，整合天線開關(guān)模塊、功率放大器模塊的功率開關(guān)模塊，與整合射頻接收器芯片、SAW濾波器、低噪聲放大器的射頻收發(fā)器模塊，將成為手機射頻組件整合模式的主流。 

雖然現(xiàn)階段廠商為挽救產(chǎn)品價格競爭力，而走向高整合化模塊的局勢，但另一方面，王諴晞提到，除了提高成本優(yōu)勢外，現(xiàn)今射頻組件商所要面對的第二大挑戰(zhàn)即是選擇整合射頻組件的最佳制程。 

射頻組件制程持續(xù)演進 

在射頻收發(fā)器方面，現(xiàn)階段大多數(shù)廠商選擇采用CMOS制程技術(shù)，并不斷朝技術(shù)更高的奈米制程邁進，除了飛思卡爾以90奈米的CMOS制程來量產(chǎn)EDGE、3G的射頻收發(fā)器；德州儀器更加快步伐采用65奈米制程量產(chǎn)整合基頻處理器與射頻收發(fā)器的LoCosto平臺方案(圖2)。 

而與射頻收發(fā)器并列為射頻組件市場兩大關(guān)鍵零組件之一的功率放大器，則不同于被動組件如開關(guān)、濾波器采用砷化鎵pHEMT技術(shù)，而是以異質(zhì)接面雙極晶體管(HBT)生產(chǎn)，其線性效果佳、功率效益(Power Efficiency, PoE)高以及芯片體積小的特性，恰好符合日前要求體積輕薄短小、待機時間長的行動電話。市場估計，在3G市場快速起飛，未來HBT技術(shù)仍有很大的市場發(fā)揮空間。 

然而，就在3G市場蓬勃發(fā)展之際，射頻組件市場可與HBT技術(shù)相互較勁的新技術(shù)E-PFEMT也趁勢崛起。 

E-PFEMT為PFEMT的改良，其僅需一個電壓即可驅(qū)動，適合3G行動電話系統(tǒng)的應(yīng)用，并已威脅到HBT組件的發(fā)展，開發(fā)的廠商有RFMD、飛思卡爾及Alpha(現(xiàn)在成為Skyworks)等公司。 

Skyworks在接收Alph的MESFET、pHEMT及HBT砷化鎵產(chǎn)品線與其技術(shù)后，也同時獲得Alph在2001年積極開發(fā)的3元磷化鎵銦異結(jié)雙載子晶體管(InGaP HBT)產(chǎn)品。該技術(shù)為因應(yīng)更高頻段而生，其具有比HFET更高的增益值及較小的芯片尺寸，且可以在單一電壓下運作。 

飛思卡爾半導(dǎo)體無線及行動系統(tǒng)部射頻技術(shù)營銷暨應(yīng)用經(jīng)理梁偉權(quán)表示，InGaP HBT為功率放大器及功率放大器模塊中的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)能提供極高效率超值功率放大器。目前同樣投入InGaP HBT研發(fā)的還有RFMD、TriQuint以及飛思卡爾等組件商，前者已于今年年初發(fā)表第二代磷化鎵銦異結(jié)雙載子晶體管(InGaP HBT)制程；TriQuint與飛思卡爾則有InGaP HBT的功率放大器系列產(chǎn)品推出市場。 

而在射頻產(chǎn)業(yè)高整合化趨勢下，可支持多頻多模設(shè)計的軟件定義無線電(SDR)技術(shù)，將成為未來手機射頻系統(tǒng)設(shè)計的重要趨勢。 

SDR技術(shù)產(chǎn)業(yè)效應(yīng)有待考驗 

 在無線通訊技術(shù)層出不窮的發(fā)展下，也帶動無線設(shè)備對于多重無線接口與調(diào)變格式的需求跟著提升。尤其對于多重通訊系統(tǒng)的發(fā)展而言，若是無法針對各種無線通訊平臺建立兼容性與互通性，對于無線通訊的傳遞將有弊而無利。軟件定義無線電技術(shù)希望建構(gòu)一種共通平臺，允許通訊模式互相切換與互通，因而成為新一代行動通訊系統(tǒng)的發(fā)展重心。 

軟件定義無線電的簡單定義，是希望能在不同的通訊頻道與訊號調(diào)變方式中建立互通性，讓不同的通訊標準進行溝通，如藍牙(Bluetooth)、Zigbee、無線射頻識別系統(tǒng)(RFID)、全球微波存取互通接口(WiMAX)等的互通連結(jié)，也成為達到第四代行動通訊系統(tǒng)(4G)的前提。 

而和軟件定義無線電正好對立的技術(shù)則是在射頻產(chǎn)業(yè)存在已久的硬件無線電，相較于硬件無線電，軟件定義無線電技術(shù)能夠在毋須變更硬件架構(gòu)下，協(xié)助相關(guān)人士調(diào)整頻率，直接透過軟件調(diào)變，省去硬設(shè)備的負擔。 

目前眾多主要的芯片和系統(tǒng)制造商，包括Alcatel、ADI、易利信、飛思卡爾和諾基亞皆不是SDR論壇的成員。事實上，先前在SDR市場積極投入的德州儀器也不是該論壇的成員。顯示射頻廠商對于該技術(shù)仍存有遲疑。 

初步探究可能的原因則在于架構(gòu)上，這些定義意味著收發(fā)器將只在數(shù)字域中執(zhí)行基頻與RF之間的上、下變頻轉(zhuǎn)換，因而減少到發(fā)射訊息信道功放的RF接口和用于接收路徑的低噪音放大器(LNA)，并最小化模擬濾波過程。由此可知，SDR技術(shù)將可能影響到現(xiàn)有射頻組件廠商的市場生存。 

因此多數(shù)的射頻組件硬件業(yè)者鮮少對于SDR發(fā)表言論，不過英飛凌射頻引擎事業(yè)處總經(jīng)理暨副總經(jīng)理Stefan Wolff認為，軟件定義無線電技術(shù)是一個相當有趣的方法，其在多重模式解決方案面臨相當復(fù)雜的問題，并以聚合市場為目標，在未來將是關(guān)鍵的市場，今天，可用的解決方案仍將持續(xù)面對技術(shù)上的問題，其中降低耗電量為必須達成的競爭關(guān)鍵，因此估計軟件定義無線電技術(shù)要邁入商業(yè)化，仍需要數(shù)年的時間，而英飛凌將密切注意此技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。 

即使現(xiàn)在業(yè)界已經(jīng)認知SDR在訊號數(shù)字化處理方面表現(xiàn)出色，因此市場人士估計在未來短短5年內(nèi)，行動電話就會有結(jié)合能靈活搜尋和使用可取用頻譜的SDR功能。 
但從SDR論壇成員的報告中強調(diào)的事實是，SDR的系統(tǒng)和芯片架構(gòu)，以及對SDR和認知無線電的監(jiān)管體制，現(xiàn)都還處于早期開發(fā)階段。由此可知，未來5年內(nèi)將很難看到SDR商品化的應(yīng)用。 

而接下來要探討在高整合化的產(chǎn)業(yè)趨勢下所帶來的另一大后續(xù)影響，則是在模塊整合度漸長下，使得除了制程不同的功率放大器外，幾乎所有射頻組件都將完全整合至單一模塊內(nèi)，因此整合的射頻組件市占率將開始下降(圖3)，日后引發(fā)的效應(yīng)將是迫使規(guī)模較小、技術(shù)能力不足與無主動組件產(chǎn)品線支撐的被動組件廠面臨購并或淘汰的命運。 

整合化趨勢漸長  被動組件商恐遭淘汰 

日本被動組件商Murata是被動組件產(chǎn)業(yè)的龍頭廠商，但近年來隨著射頻前端模塊與放大器模塊趨勢影響，致使其市場銷售量快速下滑，Murata的案例提供產(chǎn)業(yè)界一個市場的警訊。 

過去行動電話設(shè)計中，射頻須透過中頻進行降頻動作，再將訊號送至基頻處理的態(tài)勢，在直接轉(zhuǎn)換技術(shù)(Direct Conversion)的成熟后卻發(fā)生大轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在透過直接轉(zhuǎn)換的方式，就可將射頻端接收的數(shù)據(jù)直接下達至基頻，省去中頻的濾波器功能，藉此可簡化手機設(shè)計人員在忙于應(yīng)付行動電話輕薄、附屬功能多而增加線路設(shè)計復(fù)雜化的情況下，又須精簡分離式組件使用數(shù)的情形。 

也為此，市場認為，分離式的中頻濾波器將逐漸消失在行動電話的設(shè)計之中。而這樣的發(fā)展，也對中頻濾波器的生產(chǎn)廠商造成莫大的壓力，如TriQuint合并Sawtek即是一例。根據(jù)中日社的觀察指出，發(fā)現(xiàn)2002年后應(yīng)用在GSM行動電話方面的SAW濾波器使用量會大幅度的減少，相較于2001年的需求量足足少了三分之一，這項趨勢也促使中頻濾波器生產(chǎn)廠商將進行產(chǎn)品轉(zhuǎn)型或另覓下游需求市場，抑或成為主動組件商為求垂直整合策略下，購并旗下的囊中物可能性極高。