MMIC，全稱為Monolithic Microwave Integrated Circuit，是一種高度集成的微波電路解決方案。它集成了多種關(guān)鍵功能，如低噪聲放大器(LNA)、功率放大器、混頻器、上變頻器、檢波器、調(diào)制器、壓控振蕩器(VCO)、移相器以及開關(guān)等，甚至包括整個(gè)發(fā)射和接收(T/R)單元，構(gòu)成了完整的通信系統(tǒng)的核心部件。
MMIC的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是高電子遷移率的襯底材料，如GaAs和InP。這些材料的特點(diǎn)在于禁帶寬度寬，工作溫度范圍廣，使得MMIC在微波傳輸中表現(xiàn)出優(yōu)異性能。最顯著的優(yōu)勢(shì)在于，由于低的電路損耗，MMIC能夠?qū)崿F(xiàn)極低的噪聲，寬廣的頻帶，以及大動(dòng)態(tài)范圍和高功率處理能力。此外，其附加效率高，這意味著在同等條件下，能提供更多的有用信號(hào)。最重要的是，MMIC具有卓越的抗電磁輻射性能，確保了在復(fù)雜電磁環(huán)境中系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
單片微波集成電路，英文縮寫MMIC，是一種高頻放大器件。MMIC是在半絕緣半導(dǎo)體襯底上利用半導(dǎo)體工藝制造而成的無源和有源元器件，連接起來構(gòu)成應(yīng)用于微波及毫米波頻段的功能電路。MMIC主要功能有功率放大、信號(hào)調(diào)制、變頻、混頻、檢波、低噪聲放大、開關(guān)、信號(hào)發(fā)射/接收等。
單片微波集成電路(MMIC)是一種微波電路，其中有源和無源元件被制成在同一半導(dǎo)體襯底上。 工作頻率可以從1GHz到遠(yuǎn)超過100GHz，可以使用許多不同的技術(shù)和電路方法。 額外增加的術(shù)語(yǔ)“單片(monolithic)”是必要的，以區(qū)分他們與已有的微波集成電路(MIC，microwave integrated circuit)之間的區(qū)別，這是一個(gè)使用焊料或?qū)щ姯h(huán)氧粘合劑混合組成的一些離散的有源組件和無源組件集成在一個(gè)共同的基板上。 這些被稱為集成電路，它們是使用空心金屬波導(dǎo)，其中包含有源器件而且需要大量機(jī)械設(shè)計(jì)和車間加工問題的替代方案。
20世紀(jì)70年代，第一塊MMIC在美國(guó)被研發(fā)問世，早期主要應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。MMIC具有頻帶寬、功率大、損耗小、噪聲低、抗電磁輻射等優(yōu)點(diǎn)，在降低電子產(chǎn)品體積、重量與成本方面效果顯著，20世紀(jì)90年代以來，在民用領(lǐng)域需求迅速增長(zhǎng)。現(xiàn)階段，毫米波雷達(dá)是MMIC的重要下游產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用在電子、通訊、衛(wèi)星定位、自動(dòng)駕駛汽車、軍工裝備等領(lǐng)域。
根據(jù)材料的不同來劃分，MMIC可以分為硅基MMIC、氮化鎵型MMIC、砷化鎵型MMIC等產(chǎn)品。由于砷化鎵具有電子遷移率高、最大漂移速度大、電阻小等特點(diǎn)，以其為材料制造而成的MMIC工作頻率高、頻率范圍大、噪聲低，可以應(yīng)用在高端領(lǐng)域。硅基MMIC部分性能低于砷化鎵型MMIC，但綜合性能較好、價(jià)格低廉，應(yīng)用范圍更為廣泛。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2021-2025年MMIC(單片微波集成電路)行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示，受益于智能手機(jī)、無線通信、國(guó)防等產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品更新迭代速度不斷加快，全球市場(chǎng)對(duì)MMIC需求持續(xù)上升。2019年，全球MMIC市場(chǎng)規(guī)模約為79億美元。預(yù)計(jì)2020-2025年，全球MMIC市場(chǎng)將繼續(xù)以10.3%左右的增速增長(zhǎng)，到2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到142億美元左右。
在海外市場(chǎng)中，MMIC生產(chǎn)商主要有美國(guó)博通、美國(guó)亞德諾、美國(guó)思佳訊、美國(guó)MACOM、美國(guó)Qorvo、德國(guó)英飛凌、法國(guó)UMS、法國(guó)VectraWave、荷蘭恩智浦等;在中國(guó)市場(chǎng)中MMIC生產(chǎn)商主要有華光瑞芯、三安光電、亞光科技等。全球MMIC行業(yè)中，歐美企業(yè)數(shù)量較多，技術(shù)先進(jìn);受益于電子、通信、軍工等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，中國(guó)MMIC行業(yè)中涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀企業(yè)，整體實(shí)力不斷增強(qiáng)。
總之，MMIC在電子產(chǎn)品制造中是不可或缺的元器件，在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占有重要地位，全球市場(chǎng)空間巨大。經(jīng)過不斷發(fā)展，我國(guó)MMIC行業(yè)實(shí)力不斷增強(qiáng)，能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品種類日益豐富，市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率正在不斷提升。我國(guó)是全球最大的消費(fèi)電子生產(chǎn)國(guó)、自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷進(jìn)步、5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速，未來MMIC行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
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