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射频氮化镓的趋势和方向

发表时间:2021/11/4 15:52:43  来源:RF技术社区  浏览次数:2998  
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近10年来,GaN已成为越来越重要的射频应用技术。 GaN 的材料特性使您的设备在功率密度、尺寸、击穿电压、热导率、工作频率、带宽和效率方面具有优势。与竞争半导体技术相比,设计人员已开发出具有非常有吸引力的性能特征的器件解决方案。 GaN 器件的压倒性应用是功率放大器,它利用了这些优势。开发中的产品希望利用氮化镓的独特材料特性来执行其他功能,主要是低噪声开关和放大器。然而,在不久的将来,功率放大器将继续主导RF GaN 收入。 01

市场发展过程Strategy Analytics 于2007 年开始跟踪RF GaN 市场收入(图1)。与许多复合半导体技术一样,国防机构发挥了重要作用,为器件和工艺开发提供早期资金,国防应用也成为射频GaN 器件的早期采用者。 2007 年至2013 年间,大约85% 的RF GaN 器件收入来自国防应用,商业应用采用零星的GaN 器件,主要用于概念验证和小批量应用。 02

2007-2019 年射频氮化镓收入。2013年,GaN射频器件收入达到拐点,收入增长轨迹显着提升。大多数早期的概念验证活动来自基站设备制造商,他们为未来设计评估了氮化镓功率器件的可靠性和性能特征。中国设备制造商已经热衷于在下一代基站中采用GaN 技术。中国决定在全国范围内快速铺开4G LTE,推动中国设备商成为全球基站设备领导者,并带动RF GaN 收入自2014 年以来大幅增长。 随着中国和世界其他地区的LTE 部署接近饱和,4G收入增长放缓;但5G 的出现是有联系的。展望未来,5G基站部署将成为RF GaN业务收入最强劲的增长引擎。 03

按细分市场的射频氮化镓收入。图2 显示了RF GaN 收入的历史细分。基站部分的重要性不言而喻;还应该清楚的是,GaN 来自国防应用无线电频率的强劲收入增长。在2014 年的高峰期过后不久,用于基站射频的GaN 收入超过了国防应用的收入。但请记住,从2007 年到2019 年,随着GaN 技术成为不断发展的国防概念和战场战略的关键驱动力,国防收入增长了75 倍。如果不是基站应用的非凡增长,RF GaN 市场的故事将仅限于国防增长。雷达市场为RF GaN 器件提供了最大的机会。紧凑而高效的功率放大器使使用有源电子扫描阵列(AESA) 的雷达成为所有领域下一代和重大改造项目的“必备”。这些固态AESA 雷达可以生成和组合多个跟踪和跟踪波束,与传统雷达架构相比具有显着的性能和可靠性优势。国防通信网与其商用同行一样,正在处理更多的数据流量,并以更高的频率寻求带宽。不同的客户端使用不同的设备和波形,受到任务“运动”因素的限制。地面和太空中的卫星设备是所有这些通信的关键。 RF GaN 技术的性能特点可以满足这些要求并提供灵活性。未来当前的地缘政治事件严重影响了RF GaN市场的未来。中国本土基站设备供应商库存reserves的市场占有率,以及对GaN功率放大器的偏爱,带动了RF GaN收入的大幅增长。如图2显示,从2018年到2020年,氮化镓射频基站收入翻了一倍多。当然,不提新冠疫情,2020年的讨论是不完整的。世界经济正在努力恢复平衡,复苏并非一成不变。疫情促使许多个人和企业采取在家工作的模式。同时对高稳定的晶体振荡器(高稳晶振)和高功率小型化腔体滤波器和介质滤波器都有成倍的配套需求对应基站配套需求的时钟模块产品、授时守时模块和时频模块对应的同比例的需求数量;无线和有线网络已成为关键的基础设施。中国已表示,5G将成为其经济重启的推动力。世界其他地区预计5G 的资本支出将继续增加。国防开支与经济增长密切相关,这引发了人们对疫情对国防开支影响的担忧。鉴于美国新政府的国防目标仍不确定,将国防开支调整为更广泛的经济刺激措施的可能性也不确定。

结论近年来,GaN射频器件的采用率大幅提升,2020年营收首次突破10亿美元。自2018 年以来,RF GaN 的收入增长刚刚超过80%。一些挑战将影响未来的收入增长轨迹。 5G基站的部署将带动收入增长,而中国何时购买更多5G设备将成为一个不确定因素。随着世界经济从疫情中复苏,与经济增长密切相关的国防开支也存在不确定性。 04

按细分市场预测的射频氮化镓收入。尽管存在这些问题,向日葵app免费下载仍然相信RF GaN 的收入将在预测期内增加。图3 显示了向日葵app免费下载对RF GaN 收入的最新市场细分预测。向日葵app免费下载预计国防部门的收入将稳步增长并增加该领域的市场份额。由于中国制造商的投资,过去基础设施收入增长过快。向日葵app免费下载预计今年的收入将略有下降,直到采用氮化镓的毫米波部署恢复收入增长。虽然来自“其他业务”部分的收入并不多,但VSAT、回程和有线电视等应用,尤其是商业卫星通信,表现良好。向日葵app免费下载预计2025 年RF GaN 的收入将接近20 亿美元,延续GaN 的成功故事。

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