ریڈیو فریکوئنسی فرنٹ اینڈ (RFFE، ریڈیو فریکوئنسی فرنٹ اینڈ) چپس وہ بنیادی اجزاء ہیں جو موبائل فون اور مختلف موبائل ٹرمینلز کے مواصلاتی افعال کو محسوس کرتے ہیں۔ عالمی منڈی دسیوں ارب ڈالر سے تجاوز کر گئی ہے۔ گزشتہ 10 سالوں میں مقامی موبائل فونز کے مجموعی اضافے نے مقامی ریڈیو فریکوئنسی فرنٹ اینڈ انڈسٹری کی ترقی کے لیے ایک مضبوط صنعتی بنیاد رکھی ہے۔ اور چین میں 5G کی پہلی کمرشلائزیشن کے ساتھ ساتھ عالمی تجارتی ماحول میں ہونے والی تبدیلیوں نے مقامی ریڈیو فریکوئنسی انڈسٹری میں لکڑی کے دو بنڈل شامل کیے ہیں۔ میرے ملک میں ریڈیو فریکوئنسی فرنٹ اینڈ چپ انڈسٹری کی ترقی کی تاریخ 15 سال سے زیادہ ہے۔ اختراعی اور کاروباری سرگرمیاں بہت فعال ہیں، جس میں مختلف اقسام کی درجنوں کمپنیاں ہیں، اور یہ مارکیٹ اور سرمائے کے لیے بھی بہت زیادہ تشویش کا باعث ہے۔ اس مضمون کا مصنف خوش قسمت رہا ہے کہ وہ ریڈیو فریکوئنسی چپ انڈسٹری میں 2G دور سے لے کر آج کے 5G تک 11 سال تک کام کرتا رہا۔ اس نے غیر ملکی کمپنیوں، نجی کمپنیوں، اور سرکاری اداروں میں بھی کام کیا ہے، اور ہر قسم کی ریڈیو فریکوئنسی مصنوعات کو براہ راست تیار اور بڑے پیمانے پر تیار کیا ہے۔ یہ مضمون حالیہ برسوں میں مصنف اور صنعت کے کچھ دوستوں کے درمیان ہونے والی بات چیت کا خلاصہ کرتا ہے، اور ریڈیو فریکوئنسی ماڈیول کی مصنوعات کی تکنیکی مارکیٹ اور کاروباری منطق کو ترتیب دینے کی کوشش کرتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، مقامی ریڈیو فریکوئنسی دس سال سے زیادہ عرصے سے ترقی کر رہی ہے۔ مقابلہ صنعت کی مرکزی لائن ہے، اور تعاون اور دوستی بہت کم وسائل ہیں۔ یہ مضمون "ماڈیولرائزیشن" کے متعلقہ علم کو شیئر کرنے پر توجہ مرکوز کرے گا، اور یہ بھی امید کرتا ہے کہ مزید مقامی مینوفیکچررز "تعاون" کے ذریعے ماڈیولرائزیشن کے وسیع مواقع کا اشتراک کریں گے۔

         

تعارف

"2020 گلوبل سی ای او سمٹ" میں پروفیسر وی شاؤجن کی کلیدی تقریر کے مطابق "دنیا میں صحیح راستہ زندگی کا سفر ہے - عظیم تبدیلیوں کے تحت اسٹریٹجک عزم پر"، اعداد و شمار بتاتے ہیں کہ امریکی کمپنیاں جو چینی مارکیٹ پر سب سے زیادہ انحصار کرتی ہیں (آمدنی کے تناسب کے حساب سے حساب کیا جاتا ہے)۔ ہم دیکھ سکتے ہیں کہ چار امریکی RF کمپنیاں SKYWORKS، Qualcomm، Qorvo، اور Broadcom (SKYWORKS اور Qorvo بنیادی طور پر RF کاروبار پر توجہ مرکوز کرتے ہیں؛ Qualcomm اور Broadcom شامل ہیں RF کاروبار) درجہ بندی میں سب سے اوپر 4 پر قابض ہیں۔

 

آر ایف فرنٹ اینڈ کی بین الاقوامی صورتحال

RF فرنٹ اینڈ ٹیکنالوجی بنیادی طور پر فلٹرز، پاور ایمپلیفائر (PA، پاور ایمپلیفائر)، کم شور ایمپلیفائر (کم شور ایمپلیفائر)، اور سوئچز (RF سوئچ) پر مرکوز ہے۔ اس وقت عالمی RF مارکیٹ پر چار امریکی RF کمپنیوں کا غلبہ ہے جن کا تعارف میں ذکر کیا گیا ہے: Skyworks، Qualcomm، Qorvo، Broadcom اور جاپان کی Murata، جو کہ پانچ بڑے RF کمپنیاں ہیں۔

 

 

پانچ ریڈیو فریکوئنسی کمپنیاں PA اور LNA مارکیٹوں میں 90% سے زیادہ کا حصہ ہیں۔ فلٹرز کے لحاظ سے، دو اہم ٹیکنالوجیز ہیں: سطحی صوتی لہر (SAW، Surface Acoustic Wave) اور جسم کی سطح کی لہر (BAW، بلک صوتی لہر) فلٹرنگ۔ فی الحال، SAW فلٹر مارکیٹ کا نصف حصہ موراتا کے قبضے میں ہے، تقریباً 10% اسکائی ورکس کا، اور تقریباً 4% کوروو کا۔ باقی بڑے مینوفیکچررز جیسے Taiyo Yuden اور TDK نے تقسیم کیا ہے۔ BAW فلٹر مارکیٹ پر امریکی کمپنیوں کا غلبہ ہے، جو مارکیٹ کا 90% حصہ ہیں۔

 

یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ RF فرنٹ اینڈ ایک بہت بڑی مارکیٹ ہے جو پانچ بین الاقوامی جنات کی مسلسل ترقی کو ایڈجسٹ کر سکتی ہے۔ بین الاقوامی جنات کے پاس ٹیکنالوجی کا ایک بڑا دورانیہ اور مضبوط ماڈیولرائزیشن کی صلاحیتیں ہیں۔ ماڈیولر مصنوعات بین الاقوامی مقابلے کے لیے اہم ٹریک ہیں۔ ہر دیو کے پاس BAW ٹیکنالوجی یا اس کے متبادل ہوتے ہیں۔

آر ایف فرنٹ اینڈ کی گھریلو صورتحال

بہت سے مضامین میں ریڈیو فریکوئنسی فرنٹ اینڈ کی ملکی صورتحال کا ذکر کیا گیا ہے۔ میں یہاں تفصیلات میں نہیں جاؤں گا۔ میں نسبتاً عام اتفاق کے ساتھ صرف چند نتائج پیش کروں گا:

 

1. مقامی کمپنیاں عام طور پر مجرد آلات پر توجہ مرکوز کرتی ہیں۔ مجرد آلات مقامی مسابقت کے لیے موجودہ مین ٹریک ہیں۔

2. مقامی کمپنیوں میں جدید فلٹر ٹیکنالوجی اور مصنوعات کی کمی ہے، اور ان کی ماڈیولرائزیشن کی صلاحیتیں عموماً کمزور ہوتی ہیں۔

             

5G ماڈیولرائزیشن کے چیلنجز اور مواقع کے ذرائع

پی سی بی وائرنگ اسپیس اور آر ایف ڈیبگنگ ٹائم کے چیلنجز انٹری لیول موبائل فونز تک پہنچ چکے ہیں، جس سے گھریلو ماڈیول چپس کے لیے دوبارہ اپ گریڈ کا راستہ کھل گیا ہے۔

 

آر ایف ماڈیول چپس کوئی نئی مصنوعات کی سیریز نہیں ہیں۔ درحقیقت، RF ماڈیول چپس کا استعمال LTE کی کمرشلائزیشن کے ساتھ تقریباً ایک ہی وقت میں ہوا۔ گزشتہ 10 سالوں میں، مختلف برانڈز کے فلیگ شپ موبائل فونز میں مختلف پیچیدہ RF ماڈیولز بڑے پیمانے پر استعمال کیے گئے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، انٹری لیول موبائل فونز کی ایک بڑی تعداد میں، مجرد ڈیوائس سلوشنز تمام ضروریات کو پوری طرح پورا کر سکتے ہیں۔ لہذا، پچھلے 10 سالوں میں، دو الگ الگ مارکیٹیں ابھری ہیں: فلیگ شپ ماڈلز ماڈیول حل استعمال کرتے ہیں۔ داخلہ سطح کے ماڈل مجرد حل استعمال کرتے ہیں۔ ماڈیول حل "اعلی انضمام اور اعلی کارکردگی" کی ضرورت ہے، لہذا قیمت بھی بہت زیادہ ہے؛ جبکہ مجرد حل کے لیے "درمیانے کم انضمام اور درمیانی کارکردگی" کی ضرورت ہوتی ہے، اور قیمت نسبتاً کم ہے۔ دونوں حلوں کے درمیان بہت بڑا تکنیکی اور مارکیٹ فرق ہے۔ ہم اسے 4G دور میں "ماڈیول گیپ" کہہ سکتے ہیں۔

   

4G دور میں "ماڈیول گیپ"

 

5G کی آمد نے اس صورتحال کو مکمل طور پر بدل دیا ہے۔

 

4G انٹری لیول موبائل فونز کے 2 سے 4 انٹینا کے مقابلے میں، 5G انٹری لیول کے موبائل فونز میں اینٹینا کی تعداد بڑھ کر 8 سے 12 ہو گئی ہے۔ فریکوئنسی بینڈ اور فریکوئنسی بینڈ کے امتزاج جن کو سپورٹ کرنے کی ضرورت ہے ان میں بھی 4G کی بنیاد پر نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، ریڈیو فریکوئنسی کے اجزاء کی تعداد کا مضبوطی سے انٹینا اور فریکوئنسی بینڈز کی تعداد سے تعلق ہے، جس کا مطلب ہے کہ ریڈیو فریکوئنسی کے اجزاء کی تعداد میں ڈرامائی طور پر اضافہ ہوا ہے۔ ایک ہی وقت میں، ساختی ڈیزائن کی ضروریات کی وجہ سے، 5G موبائل فونز کے RF فرنٹ اینڈ کے لیے چھوڑے گئے PCB ایریا میں اضافہ نہیں کیا جا سکتا، اس لیے مجرد محلول کا رقبہ دستیاب PCB ایریا سے بہت زیادہ ہے۔ یہ خلا کی طرف سے لایا گیا ایک رکاوٹ ہے.

 

ایک اور چیلنج ڈیبگنگ کے وقت سے آتا ہے۔ مجرد ڈیوائس سلوشنز کا استعمال کرتے ہوئے 4G کے لیے ریڈیو فریکوئنسی ڈیبگنگ کا وقت عام طور پر ایک ہفتے کے اندر ہوتا ہے۔ 5G ریڈیو فریکوئنسی پیچیدگی میں نمایاں اضافے کے ساتھ، یہ فرض کرتے ہوئے کہ ایک مجرد حل استعمال کیا گیا ہے، ڈیبگنگ کا وقت 3 سے 5 گنا بڑھ سکتا ہے۔ لاگت کے لحاظ سے، زیادہ مہنگے 5G ٹیسٹ کے آلات اور 5G ٹیسٹنگ سے واقف انجینئر وسائل کی بھی ضرورت ہوگی۔ اگر آپ ماڈیولز استعمال کرتے ہیں تو، ماڈیول ڈیزائن کے عمل کے دوران زیادہ تر ڈیبگنگ اندرونی طور پر لاگو کی گئی ہے، اور ڈیبگنگ کا زیادہ بوجھ سافٹ ویئر کی طرف منتقل ہو جائے گا، لہذا ڈیبگنگ کی کارکردگی بہت بہتر ہو گئی ہے۔ یہ وقت کی طرف سے عائد کردہ ایک پابندی ہے۔

 

وقت اور جگہ کی پابندیاں مضبوط اور آفاقی ہیں۔ اس لیے، انٹری لیول 5G موبائل فونز میں، "درمیانی کم کارکردگی اور ہائی انٹیگریشن" ماڈیولز کی فطری مانگ ہے، جو فلیگ شپ موبائل فونز کے "میڈیم ہائی پرفارمنس اور ہائی انٹیگریشن" ماڈیولز کے ساتھ متحد ہے۔ چونکہ ان سب کو انتہائی مربوط ماڈیولز کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن انڈیکس کے تقاضے مختلف ہوتے ہیں، اس لیے گھریلو ماڈیول چپس تکراری طور پر "میڈیم لو پرفارمنس" (5G انٹری لیول موبائل فونز) سے "میڈیم ہائی پرفارمنس" (5G فلیگ شپ موبائل فونز) میں تبدیل ہو سکتی ہیں۔ نتیجے کے طور پر، "موڈ گیپ" بند ہو گیا ہے۔

 

 

ہر چیز کے دو رخ ہوتے ہیں۔ "ماڈیول خلا" کو پُر کرنے کے بعد، مجرد مارکیٹ کی جگہ میں خطرات ابھرے ہیں۔ مقامی کمپنیوں کے لیے جو مجرد چپس میں مہارت رکھتی ہیں، انہیں ماڈیول پروڈکٹس میں اپنی پوزیشن تلاش کرنے کے لیے بہت زیادہ وسائل اور طاقت کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر وہ اس سے گزر نہیں سکتے تو مستقبل قریب میں ایک رکاوٹ کے مرحلے میں داخل ہو جائیں گے۔

 

5G کے ابتدائی مراحل میں، ایک ہائبرڈ حل فی الحال مارکیٹ میں ہے، جو مجرد آلات اور ماڈیولز کا استعمال کرتا ہے۔ اس حل کے ظہور کی بہت سی معروضی وجوہات ہیں جن میں تاریخ میں بننے والا "ماڈیول گیپ" بھی شامل ہے۔ یہ حل سمجھوتہ، کچھ اہم اشاریوں کی قربانی، اور علاقے میں رعایتوں کا نتیجہ ہے۔ اگر کوئی چپ کمپنیاں نہیں ہیں جو گھریلو ماڈیول بنانے پر توجہ مرکوز کرتی ہیں، تو کوئی بہترین گھریلو ماڈیول چپس نہیں ہوں گی۔ اگر کوئی بہترین گھریلو ماڈیول چپس نہیں ہیں تو، ماڈیول حل کی قیمت ہمیشہ زیادہ ہوگی۔

             

فلٹر ٹیکنالوجی کی ایک مختصر درجہ بندی

BAW فلٹر: بلک صوتی لہر فلٹر۔ اس میں چھوٹے اندراج کے نقصان، بڑے آؤٹ آف بینڈ کشینشن کے فوائد ہیں، اور درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے لیے حساس نہیں ہے۔ فریکوئنسی بڑھنے کے ساتھ ہی BAW فلٹر کا سائز سکڑتا جائے گا، اس لیے یہ خاص طور پر 1.7GHz سے اوپر درمیانے اور اعلی تعدد والی مواصلات کے لیے موزوں ہے، اور 5G اور ذیلی 6G ایپلی کیشنز میں اس کے واضح فوائد ہیں۔

 

 

SAW فلٹر: سرفیس اکوسٹک ویو فلٹر۔ یہ پیزو الیکٹرک مواد جیسے کوارٹز کرسٹل، لیتھیم نائوبیٹ، اور پیزو الیکٹرک سیرامکس سے بنا ایک خاص فلٹرنگ ڈیوائس ہے، جو اس کے پیزو الیکٹرک اثر اور سطحی لہر کے پھیلاؤ کی جسمانی خصوصیات سے فائدہ اٹھاتا ہے۔ SAW فلٹرز میں مستحکم کارکردگی، آسان استعمال، وسیع فریکوئنسی وغیرہ کے فوائد ہیں، اور یہ 1.6GHz سے کم تعدد کے ساتھ مین اسٹریم ایپلی کیشنز ہیں۔ تاہم، اس میں کوتاہیاں ہیں جیسے کہ اندراج کا بڑا نقصان اور ہائی فریکوئنسی سگنلز پر کارروائی کرتے وقت ہیٹنگ کے سنگین مسائل۔ اس لیے، 1.6GHz سے اوپر کے ہائی فریکوئنسی سگنلز پر کارروائی کرتے وقت اس کا اطلاق ناقص ہوتا ہے۔

 

 

LC قسم کا فلٹر: یعنی inductor capacitor قسم کا فلٹر۔ ایل سی فلٹر عام طور پر فلٹر کیپسیٹر، ری ایکٹینس اور ریزسٹر کے مناسب امتزاج پر مشتمل ہوتا ہے۔ انڈکٹر اور کپیسیٹر مل کر LC فلٹر سرکٹ بناتے ہیں۔

 

             

RF ماڈیولز کی مختصر درجہ بندی

RF فرنٹ اینڈ ماڈیول دو یا زیادہ مجرد آلات جیسے RF سوئچز، کم شور والے ایمپلیفائر، فلٹرز، ڈوپلیکسرز، اور پاور ایمپلیفائرز کو ایک ماڈیول میں ضم کرتا ہے، اس طرح انضمام اور کارکردگی کو بہتر بناتا ہے، اور سائز کو چھوٹا کرتا ہے۔ انضمام کے مختلف طریقوں کے مطابق، مرکزی اینٹینا RF لنک کو اس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: FEMiD (انٹیگریٹڈ RF سوئچ، فلٹر اور ڈوپلیکسر)، PAMiD (انٹیگریٹڈ ملٹی موڈ ملٹی بینڈ PA اور FEMiD)، LPAMiD (LNA، انٹیگریٹڈ ملٹی موڈ ملٹی بینڈ PA) اور FEMiD؛ وغیرہ۔ ڈائیورسٹی اینٹینا RF لنک کو اس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: DiFEM (انٹیگریٹڈ RF سوئچ اور فلٹر)، LFEM (انٹیگریٹڈ RF سوئچ، کم شور ایمپلیفائر اور فلٹر) وغیرہ۔

 

مین اینٹینا آر ایف لنک

 

تنوع اینٹینا آر ایف لنک

             

RF فرنٹ اینڈ کی "ویلیو ڈینسٹی"

چونکہ 5G موبائل فونز کا PCB ایریا ایک محدود وسیلہ ہے، اور ہمیں مزید ریڈیو فریکوئنسی فنکشنل ڈیوائسز کو 5G موبائل فونز میں "نچوڑنے" کی ضرورت ہے، جب ہم ہر قسم کے ریڈیو فریکوئنسی ڈیوائس کا جائزہ لیتے ہیں، تو ہمیں ایک پیرامیٹر قائم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ اسے ایک جامع اشارے کے طور پر یکساں طور پر بیان کیا جا سکے جو اس کی قدر اور PCB کے زیر قبضہ علاقے کی عکاسی کرے۔

 

قدر کی کثافت=(اوسط فروخت کی قیمت ASP)/(چپ پیکیج سائز)

 

اگلا، ہم تین قسم کی مصنوعات کا تجزیہ کرنے کے لیے VD ویلیو ٹول استعمال کرتے ہیں: فلٹرز، پاور ایمپلیفائر، اور ریڈیو فریکوئنسی ماڈیول۔

 

1. فلٹر کی VD قدر

 

 

سب سے پہلے، میں وضاحت کرتا ہوں کہ چونکہ فلٹر کو عام طور پر ایک بیرونی میچنگ سرکٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے اصل VD ویلیو ڈیوائس کی VD ویلیو سے کم ہے۔ آئیے فی الحال اس عنصر کو نظر انداز کر دیں۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار کی بنیاد پر، ہم کچھ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں: LTCC سے لے کر کواڈ-پلیکسر تک، VD کی قدر 1.2 سے 10.0 تک بڑھ رہی ہے، اور اضافہ نسبتاً تیز ہے۔

 

2. پاور یمپلیفائر کی VD قدر

 

 

مندرجہ بالا اعداد و شمار کی بنیاد پر، ہم یہ بھی دیکھ سکتے ہیں:

a) 2G سے 4G تک، VD ویلیو 0.6 سے 1.5 تک بڑھ جاتی ہے۔

ب) چھوٹی مصنوعات جو 4G سے CAT1 تک تیار ہوئی ہیں، اور HPUE یا Phase5N سے تیار ہونے والے ہائی پاور PAs کے لیے، VD ویلیو تقریباً 2 تک بڑھ گئی ہے۔

 

3. آر ایف ماڈیول کی وی ڈی ویلیو

 

 

مندرجہ بالا اعداد و شمار کی بنیاد پر، یہ مشاہدہ کیا جا سکتا ہے:

a) حاصل کرنے والے ماڈیولز کی عام VD ویلیو تقریباً 5 ہے۔

ب) وصول کرنے والے ماڈیول میں چھوٹے پیکج H/M/L LFEM کی ایک بہت ہی نمایاں VD ویلیو ہے، 10 سے زیادہ؛

c) ٹرانسمیٹنگ ماڈیول (FEMiD کے علاوہ)، VD ویلیو 4 اور 6 کے درمیان ہے۔

d) FEMiD میں ٹرانسمیٹنگ ماڈیول کی سب سے زیادہ VD ویلیو ہے۔ لہذا، جب FEMiD کو کم VD ویلیو کے ساتھ MMMB PA کے ساتھ ملایا جاتا ہے، تو مناسب PCB لے آؤٹ کی کارکردگی حاصل کی جا سکتی ہے۔

 

جدول کا خلاصہ کرتے ہوئے، ہم نے ٹیکنالوجی لوکلائزیشن ریٹ اور مارکیٹ لوکلائزیشن ریٹ پر حوالہ ڈیٹا بھی شامل کیا۔ عام طور پر، VD ویلیو ان ذیلی زمرہ جات کے لیے غلط طور پر زیادہ ہوگی جہاں مارکیٹ لوکلائزیشن کی شرح کم ہے، یا جہاں ٹیکنالوجی لوکلائزیشن کی شرح لوکلائزیشن کی شرح سے کہیں زیادہ ہے۔ مقامی متعلقہ مصنوعات کے مارکیٹ شیئر میں اضافے کے بعد، مستقبل میں قیمتوں میں کمی کی مزید واضح گنجائش ہوگی۔

             

آر ایف ٹرانسمیٹر ماڈیولز کے پانچ پہاڑ

   

لانچ 1: PA اور LC قسم کے فلٹرز کا انضمام بنیادی طور پر 3GHz~6GHz کے نئے 5G فریکوئنسی بینڈ میں استعمال ہوتا ہے۔ عام مصنوعات n77 اور n79 کے PAMiF یا LPAMiF ہیں۔ ان نئے فریکوئنسی بینڈز کا 5GPA ڈیزائن بہت مشکل ہے، لیکن چونکہ نئے فریکوئنسی بینڈز کا سپیکٹرم نسبتاً "صاف" ہے، فلٹرز کی ضروریات زیادہ نہیں ہیں، اس لیے LC قسم کے فلٹرز (IPD، LTCC) کام کر سکتے ہیں۔ ایک ساتھ لے کر، اس قسم کی پروڈکٹ مشکل ہے لیکن پیچیدہ نہیں، اور اس کی ٹیکنالوجی اور لاگت بالکل PA کے ذریعے کنٹرول ہوتی ہے۔

 

لانچ 2: PA اور BAW (یا اعلی کارکردگی والے SAW) کا انضمام۔ عام پروڈکٹس n41 کی PAMiF یا Wi-Fi کی iFEM پروڈکٹس ہیں، جن کا فریکوئنسی بینڈ 2.4GHz کے قریب ہے۔ اس قسم کی مصنوعات کا فریکوئنسی بینڈ ایک عام فریکوئنسی بینڈ ہے، اور PA حصے کی تکنیکی وضاحتیں چیلنجنگ ہیں لیکن زیادہ نہیں۔ چونکہ یہ 2.4GHz کے قریب کام کرتا ہے، اس لیے فریکوئنسی بینڈ بہت ہجوم ہے، اور عام مصنوعات کو بقائے باہمی کے حصول کے لیے اعلیٰ کارکردگی والے BAW فلٹرز کو مربوط کرنے کی ضرورت ہے۔ چونکہ اس قسم کی مصنوعات کا فلٹر فنکشن پیچیدہ نہیں ہے، PA کے پاس اب بھی تکنیکی کنٹرول ہے۔ لیکن لاگت کے لحاظ سے، فلٹر PA سے زیادہ ہو سکتا ہے۔ عام طور پر، اس قسم کی پروڈکٹ مشکل ہے لیکن پیچیدہ نہیں، اور PA کا کچھ خاص کنٹرول ہے۔

 

لانچ 3: لو بینڈ لانچ ماڈیول۔ LB (L)PAMiD عام طور پر 1GHz سے نیچے 4G/5G فریکوئنسی بینڈز کو مربوط کرتا ہے (جیسے B5, B8, B26, B20, B28, وغیرہ)، بشمول اعلی کارکردگی والے پاور ایمپلیفائر اور کئی کم فریکوئنسی ڈوپلیکسرز؛ مختلف حلوں میں، یہ انضمام کی سطح کو مزید بہتر بنانے کے لیے GSM850/900 اور DCS/PCS 2GPA کو بھی ضم کر سکتا ہے۔ کم تعدد والے ڈوپلیکسرز کو عام طور پر TC-SAW ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ نظام کی بہترین خصوصیات حاصل کی جاسکیں۔ سسٹم سلوشن کی ضروریات کے مطابق، اگر کم شور ایمپلیفائر (LNA) کو LB PAMiD کی بنیاد پر مربوط کیا جائے تو اس قسم کی مصنوعات کو LB LPAMiD کہا جاتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اس طرح کی مصنوعات کی پیچیدگی پہلے سے ہی نسبتاً زیادہ ہے: PA کے لحاظ سے، اعلیٰ کارکردگی والے 4G/5GPA کو مربوط کرنے کی ضرورت ہے، اور بعض اوقات ہائی پاور 2GPA کور کو مربوط کرنے کی ضرورت ہے۔ فلٹرز کے لحاظ سے، عام طور پر ویفر لیول پیکیجنگ (WLP) استعمال کرنے والے 3 سے 5 TC-SAW ڈوپلیکسرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ کل لاگت کے نقطہ نظر سے (یہ فرض کرتے ہوئے کہ 2GPA کو مربوط کرنے کی ضرورت ہے)، PA/LNA حصہ اور فلٹر پارٹ بنیادی طور پر ایک ہی تناسب کے لیے کھاتے ہیں۔ LB (L)PAMiD کو نسبتاً متوازن تکنیکی صلاحیتوں کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے تیسری سطح PA اور Filter کے جنکشن پر ظاہر ہوتی ہے۔

 

لانچ 4: FEMiD۔ اس طرح کی مصنوعات میں عام طور پر کم فریکوئنسی سے لے کر ہائی فریکوئنسی تک مختلف فلٹرز/ڈوپلیکسرز/ملٹی پلیکسرز شامل ہوتے ہیں، نیز مرکزی راستے میں اینٹینا سوئچز؛ وہ PA کو ضم نہیں کرتے ہیں۔ FEMiD مصنوعات کو عام طور پر مربوط LTCC, SAW, TC-SAW, BAW (یا IHPSAW مساوی کارکردگی کے ساتھ) اور SOI سوئچز کی ضرورت ہوتی ہے۔ موراتا نے اس قسم کی مصنوعات کی تعریف کی ہے اور تقریباً آٹھ سالوں سے مارکیٹ پر غلبہ حاصل کر رکھا ہے۔ بڑے موبائل فون مینوفیکچررز جیسے Samsung اور Huawei نے اپنے وسط سے لے کر اعلیٰ درجے کے موبائل فونز میں ایسی مصنوعات کی ایک بڑی تعداد استعمال کی ہے یا استعمال کر رہے ہیں۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، مسابقتی PAMiD سپلائرز بنیادی طور پر شمالی امریکہ میں مرکوز ہیں۔ سپلائی چین کے تنوع کے تحفظات کی وجہ سے، بہت بڑی ترسیل کے ساتھ کچھ موبائل فون ماڈلز MMMB (ملٹی موڈ ملٹی بینڈ) PA پلس FEMiD فن تعمیر کے استعمال پر غور کر سکتے ہیں۔ MMMB PA کے قابل سپلائرز شمالی امریکہ، چین اور جنوبی کوریا میں بڑے پیمانے پر تقسیم کیے جاتے ہیں، اور جاپان کے Murata کی FEMiD پیداواری صلاحیت بہت زیادہ ہے (بنیادی طور پر LTCC اور SAW میں)۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، FEMiD کی VD ویلیو بہت زیادہ ہے، اور مجموعی حل کا خلائی استعمال بھی ایک معقول حد کے اندر ہے۔

 

لانچ 5: M/H (L)PAMiD۔ اس قسم کی مصنوعات کی RF فرنٹ اینڈ کی سب سے زیادہ مارکیٹ ویلیو ہے اور جامع طور پر انضمام کے لیے سب سے مشکل فیلڈ ہے۔ یہ RF فرنٹ اینڈ مارکیٹ سیگمنٹ کا عروج ہے۔ فریکوئنسی کی حد عام طور پر M/H کے ذریعے 1.5GHz ~ 3.0GHz ہوتی ہے۔ یہ فریکوئنسی رینج موبائل کمیونیکیشن کے لیے سنہری فریکوئنسی بینڈ ہے۔ ابتدائی چار FDD LTE فریکوئنسی بینڈ Band1/2/3/4 اس رینج کے اندر ہیں، ابتدائی چار TDD LTE فریکوئنسی بینڈ B34/39/40/41 اس رینج کے اندر ہیں، TDS-CDMA کے تمام کمرشل فریکوئنسی بینڈ اس حد کے اندر ہیں، اور ابتدائی کمرشل کیریئر ایگریگیشن بھی اس رینج میں ظاہر ہوتا ہے بذریعہ B1+B3 quadplexer)، GPS، Wi-Fi اہم نان سیلولر نیٹ ورک کمیونیکیشنز جیسے 2.4G اور بلوٹوتھ بھی اس حد میں کام کرتے ہیں۔ جیسا کہ آپ تصور کر سکتے ہیں، اس فریکوئنسی رینج کی سب سے بڑی خصوصیات "ہجوم" اور "مداخلت" ہیں، اور یہ اعلیٰ کارکردگی والے BAW فلٹرز کے لیے اپنی صلاحیتوں کو ظاہر کرنے کا ایک وسیع مرحلہ بھی ہے۔ چونکہ یہ فریکوئنسی رینج ایک طویل عرصے سے تجارتی طور پر دستیاب ہے، اس لیے اس فریکوئنسی رینج میں PA ٹیکنالوجی نسبتاً پختہ ہے، اور بنیادی چیلنج فلٹرنگ ڈیوائسز سے آتا ہے۔

 

میں پہلے بتاتا ہوں کہ یہ فریکوئنسی موبائل کمیونیکیشن کی سنہری فریکوئنسی کیوں ہے۔ طویل ترقی کے عمل میں، موبائل مواصلات کی محرک قوت موبائل ٹرمینلز کی رسائی کی شرح سے آتی ہے، اور موبائل ٹرمینلز کی مقبولیت کا بنیادی چیلنج ٹرمینلز کی کارکردگی اور لاگت میں مضمر ہے۔ بہت زیادہ فریکوئنسیوں پر، جیسے 3GHz سے اوپر اور 10GHz سے اوپر، سیمی کنڈکٹر ٹرانزسٹر کی خصوصیات تیزی سے کم ہوتی ہیں، جس سے اعلیٰ کارکردگی حاصل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ اور فریکوئنسیوں پر جو بہت کم ہیں، جیسے کہ 800MHz سے نیچے اور 300MHz سے نیچے، مطلوبہ اینٹینا کا سائز بہت بڑا ہو گا، اور RF میچنگ کے لیے استعمال ہونے والی انڈکٹینس اور کیپیسیٹینس ویلیوز بھی بہت بڑی ہوں گی۔ ٹرمینل سائز کی رکاوٹوں کے تحت، انتہائی کم فریکوئنسی بینڈ میں RF کی کارکردگی کے لیے سسٹم کی وضاحتیں حاصل کرنا مشکل ہے۔ مختصر میں، فعال آلات (ٹرانزسٹر) کی کارکردگی کے نقطہ نظر سے، امید ہے کہ تعدد کم ہو جائے گا؛ غیر فعال آلات (کیپسیٹرز، انڈکٹرز اور اینٹینا) کی کارکردگی کے نقطہ نظر سے، امید کی جاتی ہے کہ تعدد زیادہ ہو گی۔ فعال آلات اور غیر فعال آلات کے درمیان ضروری تصادم سے لے کر ایپلی کیشن کی طرف سمجھوتہ کرنے تک، اور پھر ماڈیول کے اندر انضمام تک، وہ بالکل دو طاقتور گرم اور ٹھنڈے سمندری دھاروں کی طرح ہیں جو بنی نوع انسان میں موبائل کمیونیکیشن کے سب سے شاندار مرکزی چینل پر 1.5~ 3GHz فریکوئنسی بینڈ میں مل جاتے ہیں، جو کہ سب سے زیادہ پیچیدہ اور قابل قدر مچھلی کے لیے گولڈ فریکوئنسی کی اصطلاح کی تشکیل کرتے ہیں۔ (L)PAMID کتنا شاندار!

 

اس طرح کے اعلیٰ درجے کی مصنوعات کی مارکیٹ پر اس وقت بنیادی طور پر امریکی مینوفیکچررز جیسے Broadcom، Qorvo، اور RF360 کا قبضہ ہے۔ نیچے دی گئی تصویر Qorvo کی طرف سے اپنے آفیشل پبلک اکاؤنٹ پر فراہم کردہ چپ کھولنے کا تجزیہ ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اس قسم کی مصنوعات میں 10 سے زیادہ BAWs، 2~3 GaAs HBTs، 3~5 SOI اور 1 CMOS کنٹرولر ہیں، اور ریڈیو فریکوئنسی مصنوعات کی سب سے زیادہ تکنیکی پیچیدگی ہے۔ اس قسم کے پروڈکٹ کے لیے عام طور پر الٹرا ہائی وی ڈی ویلیو ڈیوائسز جیسے کواڈ پلیکسرز یا فائیو/ سکس پلیکسرز کے انضمام کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

M/H LPAMiD افتتاحی تصویر

ماخذ: کوروو آفیشل اکاؤنٹ

             

RF ریسیور ماڈیولز کے پانچ پہاڑ

   

Wuzhongshan ماڈل جو ماڈیول وصول کرتا ہے وہ اوپر کی تصویر کے مطابق ہے۔

 

وصول کنندہ 1: RF-SOI ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے RF سوئچ اور LNA کو سنگل ڈائی پر لاگو کیا جاتا ہے۔ اگرچہ یہ صرف ایک ڈائی ہے، یہ ایک کمپوزٹ فنکشن آر ایف ماڈیول چپ بھی ہے۔ اس قسم کی مصنوعات کے لیے اہم ٹیکنالوجی RF-SOI ہے، جس میں 4G اور 5G میں کچھ ایپلی کیشنز ہیں۔

 

وصول کنندہ 2: LNA اور سوئچ کے افعال کو نافذ کرنے کے لیے RF-SOI ٹیکنالوجی کا استعمال کریں، اور پھر LC قسم (IPD یا LTCC) فلٹر چپ کے ساتھ پیکیجنگ انضمام کو لاگو کریں۔ LC قسم کا فلٹر بڑی بینڈوتھ کی ضروریات اور 3~6GHz کے کم دبانے کے لیے موزوں ہے، اور 5G NR حصے کے n77/n79 فریکوئنسی بینڈ کے لیے موزوں ہے۔ اس قسم کی مصنوعات پر بھی SOI ٹیکنالوجی کا غلبہ ہے اور بنیادی طور پر 5G میں استعمال ہوتا ہے۔

 

3 وصول کرنا: 3 وصول کرنے سے اوپر جاتے ہوئے، وصول کرنے والے ماڈیول کو کئی SAW فلٹرز کو مربوط کرنے کی ضرورت پڑنے لگتی ہے، اور انضمام کی سطح بلند سے بلند تر ہوتی جاتی ہے۔ عام طور پر سنگل پول ملٹی تھرو (SPnT) یا ڈبل ​​پول ملٹی تھرو (DPnT) SOI سوئچ، اور کئی SAW فلٹرز جو کیریئر ایگریگیشن (CA) کو سپورٹ کرتے ہیں ان کو مربوط کرنا ضروری ہوتا ہے۔ پیکیجنگ کے طریقہ کار کے لحاظ سے، چونکہ "رسیور 3" کے انضمام کی سطح ابھی تک محدود نہیں ہے، بہت سے ممکنہ راستے ہیں۔ ان میں سے، بین الاقوامی مینوفیکچررز کی مصنوعات بنیادی طور پر WLP ٹیکنالوجی پر مبنی ہیں. وشوسنییتا اور مصنوعات کی موٹائی میں ان کے فوائد کے علاوہ، انہیں اعلی انضمام کی سطح کے ساتھ دوسری مصنوعات میں بھی دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔

 

4 وصول کریں: اس قسم کی مصنوعات کو MIMO M/H LFEM کہا جاتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر مواصلات کی شرح کو بڑھانے کے لیے M/H بینڈ فریکوئنسی بینڈز (جیسے B1/3/39/40/41/7) پر MIMO ٹیکنالوجی کا اطلاق کرتا ہے۔ کچھ وسط سے اعلیٰ درجے کے موبائل فونز کے لیے نیٹ ورک تک رسائی کے لیے یہ ایک لازمی شرط ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ مواصلاتی صنعت واقعی M/H کے سنہری فریکوئنسی بینڈ کو پسند کرتی ہے۔ تکنیکی نقطہ نظر سے، اس قسم کی مصنوعات RF-SOI ٹیکنالوجی میں لاگو LNA پلس سوئچ پر مبنی ہے، اور پھر M/H اعلی کارکردگی والے SAW فلٹرز کے 4 سے 6 چینلز کو مربوط کرتی ہے۔ بین الاقوامی مینوفیکچررز نے بہترین مجموعی کارکردگی حاصل کرنے کے لیے ان فریکوئنسی بینڈز میں عام طور پر TC-SAW ٹیکنالوجی کا استعمال شروع کر دیا ہے۔

 

استقبالیہ 5: وصول کرنے والی چپ کی سب سے زیادہ پیچیدگی H/M/L کا LFEM ہے۔ اس قسم کی پروڈکٹ بہت چھوٹے سائز میں 10 سے 15 فریکوئنسی بینڈز کے لیے فلٹرنگ (SAW Filter)، چینل سوئچنگ (RF-Switch) اور سگنل انہانسمنٹ (LNA) کو لاگو کرتی ہے۔ اس کی ایک انتہائی اعلی قدر کی کثافت کی قیمت (تقریبا 10) ہے۔ 5G پروجیکٹس میں، یہ صارفین کو Rx حصے کے زیر قبضہ PCB علاقے کو بہت حد تک کم کرنے اور مجموعی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ٹرانسمیٹر/اینٹینا اور دیگر حصوں میں قیمتی جگہ استعمال کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔ اس قسم کی پروڈکٹ کے لیے اعلیٰ ترین جامع مہارت کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس کے لیے بنیادی طور پر WLP کی شکل میں پیکیجنگ کے جدید طریقوں کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سائز، وشوسنییتا، اور پیداوار کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔

         

مختصر

1. RF ماڈیولز کی بنیادی ضرورت مختلف اجزاء اور ماڈیول کا انضمام ہے۔

2. چاہے یہ ٹرانسمیٹنگ ماڈیول ہو یا وصول کرنے والا ماڈیول، خالص 5G ماڈیول مشکل ہیں لیکن پیچیدہ نہیں۔ سب سے زیادہ چیلنجنگ اور قیمتی اعلی پیچیدگی والے ماڈیولز ہیں جو بیک وقت 4G/5G کے ذریعے تعاون یافتہ ہیں۔

 

مقامی متبادل ایک سنہری موقع ہے اور اس کے لیے ٹریک پر جدت کی ضرورت نہیں ہے۔ 4G/5G ریڈیو فریکوئنسی چپس کی پروڈکٹائزیشن، منیچرائزیشن اور ماڈیولرائزیشن کا ادراک کرنے کے لیے بنیادی تکنیکی اختراع ہے۔ Kaiyuan Communications ریڈیو فریکوئنسی ماڈیول چپس کی ترقی پر توجہ مرکوز کرتا ہے اور Xiamen، شنگھائی اور تائی پے میں R&D مراکز قائم کیے ہیں، "آل ان ماڈیولز"، ریڈیو فریکوئنسی ماڈیولز کے ساتھ کلیدی وسائل کو ہدف کے طور پر مختص کرتا ہے، اور مضبوطی سے سب سے زیادہ کفایتی اور سستی ماڈیول چپس کو فروغ دیتا ہے تاکہ چین کی صحت مند مصنوعات کی بڑے پیمانے پر پیداوار اور بڑے پیمانے پر مواصلات کی پیداوار کو تیز کیا جا سکے۔ صنعت

   
   

RF ماڈیولز کی صنعت کاری سب سے پہلے مغربی کمپنیوں میں شروع ہوئی، جو چین کی نسبت 5 سے 10 سال پہلے ہوئی۔ جیسا کہ اس مضمون کے آغاز میں تصویر میں دکھایا گیا ہے، چینی مارکیٹ میں غیر ملکی RF ماڈیولز کی ایک بڑی تعداد فروخت ہوتی ہے، اور چین ابھی بھی مجرد ڈیوائس انڈسٹری کے مرحلے میں ہے۔ بلاشبہ، چینی صنعتوں کو پکڑنا چاہیے، اور پکڑنے کے لیے پہلا قدم 5G ماڈیولز کے متعلقہ علم کا گہرائی سے تجزیہ کرنا، ان کے اپنے مسابقتی فوائد کو یکجا کرنا، ایک مناسب انٹری پوائنٹ تلاش کرنا، اور آخر کار ماڈیولر انڈسٹری کے رجحان کو مکمل طور پر قبول کرنا ہے۔ جب تک ہم پورے دل سے اس رجحان کو قبول کرتے ہیں، ہمیں پورا یقین ہے کہ ہم مقامی RF ماڈیولز میں چھلانگ لگ بھگ پانچ یا دس سالوں میں مکمل کر لیں گے۔

 

سینٹ پیٹرزبرگ میں پیٹر دی گریٹ کا مجسمہ

   

اسی طرح کی ایک کامیاب مثال دیں۔ جدید صنعتی انقلاب سب سے پہلے مغربی یورپ میں شروع ہوا۔ مغربی یورپ نے صنعت کاری شروع کر دی تھی لیکن روس پھر بھی ایک پسماندہ جاگیردارانہ زرعی ملک تھا۔ 1703 میں، رومانوف خاندان کے زار پیٹر نے بحیرہ بالٹک پر ایک بندرگاہ میں ایک نیا دارالحکومت بنانے کا حکم جاری کیا۔ سب کی مخالفت اور لاتعداد تنازعات کے باوجود، روسی تاریخ کے بہترین بادشاہوں میں سے ایک، اس بادشاہ نے، جس نے ایک کاریگر کے بھیس میں مغربی یورپ کا سفر کیا اور تعلیم حاصل کی، ایک نئے روسی دارالحکومت (سینٹ پیٹرزبرگ) کی تعمیر کے لیے تمام تر مشکلات کا مقابلہ کیا جو یورپ اور دنیا کو مکمل طور پر یورپ کو گلے لگاتا، سمندر کو گلے لگاتا، اور صنعتی انقلاب کا آغاز کرتا۔ یورپ، سمندر، اور صنعتی انقلاب 18ویں صدی میں ملک میں رجحانات تھے۔ گھریلو متبادل، 5G، اور RF ماڈیول آج RF فرنٹ اینڈ انڈسٹری میں رجحانات ہیں۔

 

جب پیٹر دی گریٹ پیدا ہوا تو روس کٹنگ بورڈ پر مچھلی کا ایک ٹکڑا تھا۔ جب وہ مر گیا، روس پہلے ہی گوشت کے لیے ایک کاٹنے والا چاقو تھا۔ مقامی موبائل فون کی صنعت کے جامع اضافہ کی بنیاد پر، ہم امید کرتے ہیں کہ چین کی ریڈیو فریکوئنسی صنعت بہادری سے آگے بڑھ سکتی ہے اور گھریلو متبادل، 5G انفارمیٹائزیشن، اور ریڈیو فریکوئنسی ماڈیولرائزیشن کی تاریخی لہر کو قبول کر سکتی ہے۔ اگر ہم اس صنعت میں داخل ہوئے تو، چین کی RF صنعت ابھی تک کاٹ بورڈ پر مچھلی کی طرح تھی، تو میں امید کرتا ہوں کہ جب تک ہم سب "ریٹائر" ہونے کا منصوبہ بنائیں گے، چین کی RF صنعت پہلے سے ہی گوشت کاٹنے والی بلیڈ بن جائے گی۔ آئیے آپ سب کی حوصلہ افزائی کریں!

نوٹ: یہ مضمون انٹرنیٹ سے دوبارہ تیار کیا گیا ہے اور املاک دانشورانہ حقوق کے تحفظ کی حمایت کرتا ہے۔ دوبارہ پرنٹ کرتے وقت براہ کرم اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔

کمپنی کا فون نمبر: +86-0755-83044319
فیکس/FAX: +86-0755-83975897
ای میل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 منیجر لی

QQ: 332496225 منیجر Qiu

پتہ: کمرہ 809، بلڈنگ سی، ژانتاو ٹیکنالوجی بلڈنگ، نمبر 1079 منزی ایونیو، لونگہوا نیو ڈسٹرکٹ، شینزین