MERCADO DE AMPLIFICADOR DE ENERGIA CMOS ANALYSIS

Global CMOS mercado de amplificador de potência foi avaliado em US$ 4.55 Bilhão em 2022, e é esperado para exibir um CAGR de 8,1% durante o período de previsão.

Um amplificador de potência CMOS é um dispositivo eletrônico projetado para aumentar a força do poder do sinal de entrada. A força de sinal de entrada é aumentada para um nível que pode conduzir cargas de dispositivos de saída, tais como geradores de frequência de rádio, alto-falantes, auscultadores, etc. Os amplificadores de potência são fabricados usando diferentes tecnologias de semicondutores, como o nitreto de gallium (GaN), semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS) ou arsenide de gallium (GaAs). A tecnologia CMOS torna mais fácil combinar transceptores e amplificadores de potência em um único chip. Oferece baixo consumo de energia, baixo custo e alta eficiência entre outros amplificadores de potência. Além disso, o amplificador CMOS encontra aplicações para GSM/EDGE, LTE, CDMA 2000 e outros padrões de comunicação sem fio. Eles também são usados em telefones de recursos, tablets e smartphones.

Global CMOS Power Amplifier Market: Visão Regional

América do Norte: Os EUA e Canadá são os principais jogadores da indústria mundial de semicondutores, incluindo amplificadores de potência CMOS. As fortes capacidades de Pesquisa e Desenvolvimento da região (R&D), pesados investimentos em tecnologias avançadas e presença de grandes empresas semicondutoras contribuem para o crescimento do mercado. A força de mercado da região é atribuída às suas robustas capacidades de pesquisa e desenvolvimento, investimentos substanciais em tecnologias de ponta e a presença proeminente de grandes empresas semicondutoras. Esses fatores contribuem coletivamente para o crescimento contínuo e avanço do mercado de amplificadores de potência CMOS na América do Norte.

A Europa, com particular ênfase em países como a Alemanha e o Reino Unido, tem uma influência significativa na indústria de semicondutores, incluindo o mercado de amplificadores de potência CMOS. Reconhecida pela sua participação activa nas iniciativas pioneiras de investigação e desenvolvimento, os países europeus desempenham um papel importante na promoção de tecnologias inovadoras e aplicações inovadoras. Esta contribuição significativa está impulsionando a expansão e o crescimento do mercado de amplificadores de energia CMOS na região e globalmente.

Ásia Pacific... Esta região é um dos principais impulsionadores do mercado global de amplificadores de energia CMOS. Países como China, Coreia do Sul, Japão e Taiwan são grandes jogadores, beneficiando-se de sua experiência de fabricação e grande mercado de eletrodomésticos. Aumentar a demanda por smartphones e outros dispositivos sem fio na região está impulsionando o crescimento do mercado. O forte crescimento do mercado na região é impulsionado principalmente pelo aumento da demanda por smartphones e outros dispositivos sem fio. Como resultado, esses fatores dinâmicos impulsionam o crescimento do mercado do amplificador de energia CMOS e fortalecem a posição influente da região na indústria.

América Latina - Países como Brasil e México estão emergentes mercados para amplificadores de potência CMOS. Crescer a população de classe média, aumentar o uso de smartphones e o crescimento da infraestrutura de telecomunicações estão criando oportunidades de crescimento de mercado na região.

Oriente Médio e África Embora o mercado para amplificadores de potência CMOS nesta região seja relativamente pequeno em comparação com outras regiões, digitalização, urbanização e aumento do investimento em infraestrutura de comunicação aumentará a demanda por dispositivos sem fio, e isso aumentará a demanda por amplificadores de energia.

Figura 1: Global CMOS Power Amplifier Market Share (%), Por Região, 2023

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Global CMOS Power Amplifier Market- Drivers

Avanços Tecnológicos em Rede de Comunicação Sem Fio

O setor de comunicações sem fio experimentou um crescimento significativo nos últimos anos devido à introdução de técnicas de modulação mais complexas e maiores larguras de banda de sinal para maiores taxas de dados. Além disso, o número de registrantes aumentou significativamente. Os principais intervenientes na indústria global de comunicações sem fio estão se concentrando no desenvolvimento de terminais sem fio usando um único baixo custo chip semicondutor. A tecnologia de semicondutores de óxido de metal complementar (CMOS) está ganhando popularidade entre os fabricantes de amplificador de potência (PA) devido à sua eficiência de custo e versatilidade. Estes avanços são, portanto, esperados para impulsionar o crescimento global do mercado de amplificador de energia CMOS durante o período de previsão.

Grandes desafios introduzidos por novos padrões sem fio são esperados para impulsionar o crescimento global do mercado de amplificador de potência CMOS ao longo do período de previsão

A introdução dos mais recentes padrões de comunicação sem fio criou requisitos rigorosos para taxas de dados mais altas, e contou com esquemas de modulação de largura de banda de alta ordem. A tecnologia moderna de frequência de rádio (RF) é esperada para ser flexível em termos de otimizar a vida útil da bateria e melhorar as capacidades de comunicação. Esses desafios podem ser superados com o rápido desenvolvimento e implantação da tecnologia CMOS. Portanto, esses fatores devem impulsionar o crescimento do mercado global de amplificadores de energia CMOS.

Global CMOS Power Amplifier Market: Oportunidades

Advento de tecnologia sem fio 5G

A implementação da 5G Espera-se que a tecnologia sem fio reduza a latência, melhore a experiência do usuário e aumente as taxas de dados possíveis. Espera-se que os requisitos de RF front-end do equipamento também sejam modernizados. Espera-se baixo custo e alta eficiência para aumentar o uso da tecnologia CMOS em módulos periféricos 5G RF. Várias empresas e pesquisadores líderes estão se concentrando em inovar amplificadores avançados de energia CMOS para atender aos requisitos de alta largura de banda da tecnologia 5G, que é esperado para fornecer oportunidades de desenvolvimento.

Emergência de IoT Resultando em avanços tecnológicos em dispositivos conectados

Com o advento da Internet das Coisas (IoT), vários avanços tecnológicos fizeram muitos dispositivos menores e mais conectados. Os dispositivos atuais permitem que os usuários transfiram e baixem vídeos e dados mais rápidos do que os modelos de dispositivos móveis anteriores. No entanto, esses dispositivos exigem um amplificador de potência que fornece melhor cobertura e consome menos energia da bateria. Isso facilitará a divulgação da tecnologia CMOS. Estes fatores devem, portanto, proporcionar oportunidades de crescimento lucrativo durante o período de previsão.

Global CMOS Mercado de amplificador de potência: Tendências

Alta adoção da tecnologia LTE aumenta a demanda por amplificadores de energia CMOS

Os amplificadores de potência CMOS desempenham um papel importante nos dispositivos habilitados para LTE amplificando sinais de frequência de rádio antes da transmissão. A adoção da tecnologia LTE contribuiu para o aumento da demanda por amplificadores de potência CMOS.

Benefícios oferecidos pela tecnologia CMOS Aumenta a adoção de smartphones

A tecnologia CMOS é um driver chave na adoção generalizada de smartphones. CMOS é a tecnologia semicondutora mais comum usada para criar circuitos integrados, incluindo aqueles encontrados em componentes de smartphones. Os processos de fabricação CMOS foram otimizados ao longo dos anos, o que permitiu a produção em massa de circuitos integrados a um custo razoável. À medida que o custo de fabricação de componentes CMOS diminui, será mais fácil para fabricantes de smartphones para fabricar e vender seus dispositivos a preços competitivos.

Global CMOS Mercado de amplificador de potência - Impacto do COVID-19

A COVID-19 interrompeu cadeias globais de abastecimento com bloqueios, restrições de viagem e fechamentos de fábrica. Isso resultou na escassez de matérias-primas e componentes e atrasos de produção, afetando a disponibilidade de amplificadores de energia CMOS. O COVID-19 causou uma mudança no comportamento do consumidor e nas prioridades de negócios, resultando em flutuações na demanda por vários dispositivos eletrônicos e produtos que usam amplificadores de energia CMOS. Enquanto a demanda por smartphones e laptops aumentou devido ao trabalho remoto e aprendizagem on-line, outros setores, como aplicações automotivas e industriais, viram uma diminuição na demanda. As medidas de distancing social e outros protocolos de segurança nas instalações de fabricação têm impactado as taxas de produção. As empresas devem adaptar-se ao novo ambiente de trabalho e ajustar a capacidade de produção, o que pode atrasar a introdução de produtos ao mercado.

Global CMOS Mercado de amplificador de potência: restrições

Downsides técnicos de CMOS Power Amplifier Design

Embora os amplificadores de potência CMOS ofereçam baixo custo e comunicação sem fio altamente integrada, estes têm várias desvantagens que dificultam sua adoção. Os principais desafios associados aos amplificadores de potência CMOS são a não linearidade, baixa tensão de ruptura, falta de capacitores de alta tensão e inexactidão do modelo RF. Os amplificadores de potência CMOS são inerentemente não lineares e podem introduzir distorção. Esta não é uma escolha ideal para modernas técnicas de modulação de alto PAR (peak-to-average). Os amplificadores CMOS têm custos de desenvolvimento mais elevados e tempos de fabricação mais longos do que outras tecnologias. Portanto, estes fatores devem restringir o crescimento do mercado durante o período de previsão. Implementar técnicas de linearização, como pré-distorção, correção de avanço ou feedback para compensar a operação não linear do amplificador de potência CMOS. Estes métodos podem ajudar a melhorar a linearidade e reduzir a distorção. Use um algoritmo de processamento de sinal digital para aplicar pré-distorção ao sinal de entrada antes da amplificação. Isso pode ajudar a neutralizar as características não lineares de CMOS PA e alcançar melhor linearidade.

Questões relacionadas com a fuga atual

CMOS oferece grandes benefícios para a indústria de telecomunicações, mas o vazamento atual permanece o maior problema. A corrente de fuga pode causar sérios problemas em todo o circuito, incluindo consumo excessivo de energia, falhas e / ou curtos circuitos. Essas grandes desvantagens complicam sua adoção, dificultando o crescimento do mercado em um futuro próximo. Os designers podem implementar uma variedade de técnicas, como reduzir a tensão de fonte, usando óxidos de portão mais grossos e otimizar a geometria do transistor, para minimizar as correntes de vazamento, mantendo o desempenho aceitável.

Figura 2: Global CMOS Power Amplifier Market Share (%), Por Aplicação, 2023

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Global CMOS Mercado de amplificador de potência: Segmentação

Com base na aplicação, o mercado é segmentado em telefone inteligente, telefone com recurso, tablet conectado e outros.

Telefone inteligente

O segmento de telefone inteligente ocupava uma posição dominante no mercado global de amplificador de potência CMOS em 2023. Smartphones tornaram-se parte integrante da vida moderna, com bilhões de dispositivos em uso em todo o mundo. A crescente disseminação e popularização de smartphones aumenta a demanda por tecnologia avançada de comunicação sem fio, e isso aumenta a necessidade de amplificadores de energia CMOS eficientes e de alto desempenho. Smartphones estão constantemente adicionando novos recursos de conectividade, como: suporte para vários cartões SIM, WLAN, Bluetooth e NFC. Cada uma dessas opções de conectividade requer um amplificador de potência para aumentar o sinal e garantir a comunicação perfeita.

Telefone de característica

Global CMOS mercado amplificador de potência é menos afetado por telefones de recurso em comparação com smartphones. Os telefones de recursos continuaram a existir e foram usados por alguns consumidores, mas sua quota de mercado e demanda global diminuiu significativamente ao longo dos anos devido ao aumento de smartphones. Um telefone de recurso é um telefone móvel simples com funções limitadas em comparação com um smartphone. Estes tendem a se concentrar em chamadas de voz e mensagens de texto básicas, e podem ter extras simples como uma câmera básica e rádio FM. No entanto, falta recursos avançados, como suporte a aplicativos, navegação na web e conexões de dados de alta velocidade.

Tablet conectado

O mercado global para amplificadores de energia CMOS para tablets conectados está crescendo devido à penetração e integração de tablets com recursos de conectividade sem fio. O tablet conectado é um dispositivo com recursos celulares incorporados que permite aos usuários acessar serviços de internet e dados sem depender apenas da conexão Wi-Fi. Os tablets conectados fornecem aos usuários a conveniência de conectividade móvel, e assim, permite ficar conectado à Internet e acessar serviços on-line em movimento. Este recurso é especialmente atraente para os usuários que precisam de acesso à Internet fora das áreas de cobertura Wi-Fi.

Outros segmentos no mercado global de amplificador de potência CMOS geralmente se referem a várias aplicações além dos principais segmentos, tais como smartphones, tablets, dispositivos de IoT e infraestrutura sem fio. Outros segmentos incluem várias aplicações usando amplificadores de potência CMOS para requisitos específicos.

Global CMOS Mercado de amplificador de potência: desenvolvimentos-chave

Em 17 de fevereiro de 2023, Murata Manufacturing Co., Ltd., um fabricante global líder de componentes eletrônicos e soluções, lançou Type2GD, sua segunda geração LTE-M/NB-IoT módulo, o produto oferece ultra baixo consumo de energia e múltiplos protocolos de comunicação LPWA em um único sistema, incluindo suporte para conectividade por satélite não terrestre (NTN). A primeira solução no mercado eu ofereço um pacote chip (SoC). Combinando a avançada tecnologia LTE Cat M/NB-IoT da Sony com a tecnologia de embalagem proprietária da Murata, esta solução apresenta as menores dimensões físicas, o menor consumo de energia e o mais avançado conjunto de recursos disponíveis. É ideal para várias aplicações de IoT, como medidores inteligentes, etiquetas inteligentes, rastreamento de ativos, saúde móvel, wearables e telemática. A corrente operacional é significativamente reduzida em comparação com a geração anterior, com uma redução de 80% no modo 3GP eDRX, uma redução de 85% na transmissão de mensagens curtas e uma melhoria global de 4x na vida útil da bateria para aplicações típicas da IoT.

Em 22 de setembro de 2021, Skyworks, uma empresa de semicondutores baseada nos EUA, lançou os switches automotivos e amplificadores de baixo ruído SKYA21038, SKYA21039, SKYA21040 e modelos SKYA21041 para compensadores automotivos, celulares e telemática celular. O SKYA21038 é um interruptor de lança dupla de pólo único (SPDT) que se destina para a comutação de modo em aplicações WLAN. Usando tecnologia de comutação avançada, SKYA21038 garante baixa perda de inserção e alto isolamento para todos os caminhos de comutação. O alto desempenho de linearidade e baixa perda de inserção fornecida por este interruptor torna-o uma escolha ideal para aplicações de transmissão/receção de baixa potência.

Em 9 de fevereiro de 2021, Qualcomm Technologies, IncÉ uma multinacional americana. Ele cria semicondutores, software e serviços relacionados à tecnologia sem fio. Possui patentes críticas aos padrões de comunicações móveis 5G, 4G, CDMA2000, TD-SCDMA e WCDMA. anunciou hoje a próxima geração Qualcomm RF Front End (RFFE) solução para dispositivos móveis 5G de alto desempenho. Estas soluções são projetadas para apoiar o desempenho aprimorado e as capacidades de economia de energia nos sistemas X65 e X62 5G modem-RF da Qualcomm anunciados recentemente. Transmissores de RF, periféricos RF habilitados para inteligência artificial (AI) e módulos de antena mmWave para permitir que os OEMs projetam equipamentos 5G high-end. Seventh Generation Qualcomm Wideband Envelope Tracker (Qualcomm® QET7100) - O primeiro amplificador multi-modo, multi-output, multi-power do mundo, a primeira solução de rastreamento de envelope de banda larga do mundo que suporta bandas 5G mais baixas 6 GHz e LTE global.

Em 7 de março de 2023, Dispositivos analógicos, Inc. é uma empresa multinacional de semicondutores dos EUA especializada em conversão de dados, processamento de sinais e tecnologia de gerenciamento de energia (ADI) introduziu recentemente o primeiro em uma nova série de amplificadores analógicos iCoupler que oferecem muito baixo ganho e erros de viés, tornando-os ideais para uma ampla gama de isoladores de aplicações de detecção de fonte de tensão, como inversores, conversores DC / DC e carregadores a bordo. O ADuM4195-1 combina a conveniência de uma entrada analógica com um dispositivo de saída analógica, com o poder da tecnologia isolator digital, totalmente certificada para aplicações de isolamento aprimoradas, como guarda-chuvas automotivo, automação industrial e conversão de energia.

Global CMOS Mercado de amplificador de potência: Principais empresas

O CMOS Power Amplifier Market é altamente competitivo devido ao lançamento contínuo de novas tecnologias devido a R&D e esforços contínuos por participantes da cadeia de valor. Além disso, os principais jogadores estão adotando várias estratégias de crescimento de negócios, a fim de expandir sua presença em base regional e global.

Alguns dos principais jogadores do mercado global de amplificador de potência CMOS são ACCO Semiconductor Inc., Qualcomm Technologies, Inc., Texas Instruments Inc., Skyworks Solutions, Inc., Qorvo, Inc., Toshiba Corporation, Murata Manufacturing Co. Ltd., Broadcom Ltd., e DSP GROUP.

*Definição: “O amplificador de potência de semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS) é um tipo de amplificador eletrônico que usa a tecnologia CMOS para aumentar a potência de um sinal elétrico. A tecnologia CMOS é amplamente utilizada em circuitos integrados (ICs) e dispositivos semicondutores, e amplificadores de potência CMOS não são exceção. O termo "complementar" em CMOS refere-se ao uso de transistores de semicondutores de óxido de metal tipo N e P em projetos de amplificador. Estes transistores trabalham de forma complementar para amplificar efetivamente o sinal. ”