移动电视下的新兴产物--硅调节器

为了迎接移动接收的到来，硅调谐器也逐渐兴起，根据各大研调机构预测以及笔者市场搜寻，至2009年硅 调谐器应用的量至少在1.1亿以上，若以移动电视 调谐器来看，2006~2010年CAGR为75.6%。

前言

早期人类在开车时大多只有音乐相伴(例如：FM、AM Radio)，随着科技的日新月异，现今人类在开车时不仅可以通过移动电视的技术接收数字电视收看，甚至在往后几年内，手机电视世界也将被实现，然而手机电视的收视功能跟过去WLAN、GSM、甚至是蓝牙不一样，手机电视是以宽频信号收进手机中，再通过调谐器选择想要的频道，实际上的运作比一般的RF transceiver复杂，甚至需要SAW来做镜相滤波，但电子产品轻薄短小的趋势，却无法容忍装有铁壳如此大体积的Can 调谐器。

因此为因应移动接收的到来，硅调谐器也逐渐兴起，根据各大调研机构预测以及笔者市场搜寻，至2009年硅 调谐器应用的量至少在1.1亿以上，若以移动电视 调谐器来看，2006~2010年CAGR为75.6%。以下就硅 调谐器做整体市场预测与技术分析。

Replace CAN 调谐器的硅调谐器

图1 硅调节器取代性

传统的用铁壳兜离散元件以及调整线圈来作收视微调的称为Can 调谐器，Can 调谐器的历史相当久远，从早期CRT无线模拟电视开始，即是整个Can 调谐器的历史，此产品领导厂商就是Philips跟Sharp。但是Can 调谐器合计主自源元件将近130个，金属铁壳以及PCB板都是硬件成本负担，现在一般均由中国厂商进行代工，台湾地区市场产量最多的即是冈大以及奇景，仅少部分高单价小体积的微型Can 调谐器，但需要4到6周的供应链时间，因此硅 调谐器的出现解决相当多的问题，下面6个要点说明为何硅 调谐器能够取代长达30年的Can 调谐器技术：

整合度
硅调谐器是将整个原来Can 调谐器电路集成化，但由于有太多被动元件所组成，目前一个硅调谐器大约可以将震荡源、Mixer、Filter、部分电阻电容整合，约可较一般Can 调谐器节省8成的面积。

Multi-调谐器
目前数字电视常常强调子母画面(PiP ，PoP)，但若两个频道其频段不一样的时候，硅 调谐器可以用堆叠的方式并成一颗。

可靠度
传统的Can 调谐器不耐摔，更容易随着时间元件结构性老化，但硅 调谐器为IC结构并没有这一问题。

供应效率从以前就一直困扰整个电视机厂商的供应链，每一个Can 调谐器都需要人工调教，往往传统电视机的供应链在制造与出货时，瓶颈一直都卡在Can上，硅 调谐器可以解决此一问题。

体积
硅调谐器将近是一般Can 调谐器的十分之一，即使近期出的微型2CC Can 调谐器，硅体积仍较小。

产品路线图
整个产品线的Roadmap一直朝向硅走，以前NB内建TV Module都是用Can，但目前许多TV Module已经用硅，例如圆刚采用Xceieve的硅 Solution，而目前DVB-H 调谐器几乎都是采用硅，未来Pocket TV也会渐渐用硅调谐器，现在连STB也逐渐采用硅调谐器。

硅调谐器主要市场

图2 USB Dongle

目前用在硅调谐器最广泛的市场是在USB Dongle，根据笔者统计，整体2006年USB Dongle市场在450万颗，加计消费性NB内建模组，总计NB相关市场在1100万颗的量，上图即为整个USB Dongle的拆解图，一般硅调谐器搭配一颗解调器，左下角一颗小型的X’ TAL。

目前台湾地区厂商的解决方案搭配不外乎用Microtune以及宽达的调谐器搭配咏发、Zarlink以及瑞昱的解调已经有整合USB2.0 Phy版本，整体报价在3~4美元左右。

目前USB Dongle因为受中国大陆以及台湾地区激烈竞争，整体市场报价甚者已到20美元，台湾DTV Dongle领导厂商如宏想、富诚、微星、东雅电、广实、中国，如Malata以及新科都有其产品。
(图3)Philips公布最新的DVB-H解决方案，主要是应用在手机看电视上，名为BGT215，该装置适用SiP方式将调谐器以及解码器合在一起，体积约771.2mm3相当小，非常适合用在电视手机当中，尤其调谐器的功耗在150mW，以0.25微米BiCMOS制造、Die Size在5mm2,也就是每片Wafer可以切1570颗Die，若以Wafer price 1200美元，其成本大概在0.75美元左右。

图3 NXP DVB-H解决方案

整体而言，由于DVB-H其调谐器的难度不如DVB-T，因此困难的地方会是在DVB-H的解调性能，因此厂商预切入电视手机领域，调谐器与解调缺一不可，这也是为什么NXP、Siano、TI、Freescale都是同是拥有两种产品的原因。

硅调谐器架构解析

若要谈硅调谐器，Microtune可以说是该产业的代表，Microtune是目前在市场有量产DVB-H产品的公司，在2005年DVB-C领域市占率达34%，Cable产品占公司营收将近60%，Microtune到现在还是处于亏损的状态，但是股价仍维持在5~6美元，可以想见市场对Microtune的认同度与期待。

Microtune有产品主要专注在STB市场以及PC TV市场，其接收频率范围从48MHz到860MHz，3.3V input，(图4)为Microtune主力产品的电路图。

图4 MT2060构架图

任何调谐器技术主要的关键是在于如何通过升频与降频的方式，将频道附近的杂讯以及不想要的邻近频道，用表面滤波器滤除。以为例，在天线接收之后经LNA放大，并收集信号进行升频，同时藉由Mixer以及同步震荡源，定住想要的频率，再由内建Filter进行第一次的滤波，滤过之后再用第二Mixer以及第二震荡源同步降频，再利用一颗外挂的镜像抑制滤波器将镜像杂讯滤除，最后调整至最终标准中频，传输给解调，直接做解调变。

硅调谐器市场

根据In-Stat预测，In-Stat将收视端的元件分为调谐器及基带端：

基带端：BB端指解调器(解调变器)，包含的功能区块包括：解多功分流的Demux；类比转成数字的ADC、以及处理正交分频多工调变的(OFDM)，上述的各种功能已经整合成一颗解调，由于解调属于数字IC产品，跌价幅度较快，现在如DiBcom与咏发进展到0.13微米混讯制程，DiBcom预计明年90奈米产品会开始量产DVB-H的解调，In-Stat估计2010年产值可以到2亿5000万美元，2006~2010年CAGR为50.2%；

射频端RF指硅调谐器端整体的2006~2010年CAGR为75.6%，整体产值到2010年约2亿4000万美元，整体市场的量约1亿颗。

整体而言，硅 调谐器可以分为五个主力市场：

汽车
汽车的市场最难切入，除了传统半导体厂商(Freescale、Philips、Renesas)靠着长年关系可以有接触之外，单纯的Fabless厂商很难有施力点，由于汽车需考量高速移动性的性能，好的汽车需要两根以上的天线做Diversity的Comparison。但是在考量效能情形下，硅调谐器要取代传统Can，短期内较难显现。

手机
手机因为考量到体积与成本的问题，DVB-H的元件很多在这里都是用SiP方式做进手机中，且考量到蓝牙、3G、WiFi干扰问题，因此手机仍有一定的门槛。

PC
NB领域是目前量最大的市场，但是当初为了推晋NB内建模组，当时的解决方案都是A+D，以至于目前仍以A+D方案为主流。

DTV Dongle
Dongle市场是所有应用端中最早转用硅调谐器的产品，2000年初台湾有几款Mini Can的Dongle，但8CCMini Can价格不低(5~6美元)，直到2004年硅 调谐器才广泛用在DTV Dongle。

STB&DTV
市场预估STB市场会是明年硅 调谐器开始兴盛的一年，现在有很多STB随着LCD TV推出，也日益轻薄短小，如东硕推出的壁挂式STB，体积仅如手掌大。此外，LCD TV内建DTV 调谐器，也开始成为必备功能。

根据笔者资料整理与估计，应用在便携设备的DTV至2009年就有4000万台，2005~2009年CAGR就有151%，在NB端包含Dongle以及内建电视模组，其中2006年NB约650万台内建电视模组，其余Dongle约占400~450万台，随着消费性NB突破整体NB五成以及DTV普及率攀升，加计NB每年两成增加下，2009年约有4000万台的DTV需求，2005~2009年CAGR就有65%。

此外，STB内建硅 调谐器可分成IC内嵌CAN以及板上调谐器 两种市场，初期预比重为9:1，但至2009年厂商可以克服信号干扰问题后，预估可以攀升到5:5，估计09年约有33百万台内嵌硅调谐器，预计2005~2009年CAGR为78.4%。

整体而言，2009年全球约有1.13个应用单位会使用硅调谐器，调谐器的跌幅每年约10~15%，至2009年整体产值约为1亿8900万美元。

结论与建议

硅调谐器仍有独立生存的空间
以DVB-H的解决方案来看，几乎都是以SiP方式显现，主要的重点在于除了调谐器整合尚未完成以外，调谐器设身考量的问题太多，现在连板上调谐器其良率上都有困难，少了铁壳后问题会更多，何况又要整合其他无源电路以及滤波器的问题要解决。

PCTV是目前硅调谐器主力市场
就目前市场而言，DTV的USB Dongle市场尚未起飞即已经陷入价格战，笔者认为消费者的使用认知以及退货率高居不下，是其经销商不愿大力推广之主因，经销商不愿推广与备货，导致硅调谐器厂商出货时无法掌控，恶性循环。但是相反，NB内建TV模组倒是稳建成长，全球一年的量大约650万。NB内建模组OEM厂商首重收视稳定度与良率，一有闪失将会对NB厂商有重大退货损失，因此不轻易汰换，所以其他Fabless厂商切入此一市场有一定的难度。

功耗
传统的Can 调谐器功耗在400mW以内，与目前市面上的750mW~1W之硅 调谐器有一段差距，若未来DVB-H要兴盛，估计解调+调谐器要压到500mW以内才会符合移动电视的经济效益，因此未来硅调谐器需要解决常务之急是在功耗上。

工艺压力仍不大
调谐器早期即是用离散元件调出来的，因此与数字1C架构完全不同，即使目前有多种纯CMOS 0.18微米版本的硅调谐器，因为无源电路占了整个晶圆的85%、数字电路只有15%，导致无法靠工艺有效缩减；此外离散元件还有20~30个要进行整合，为减少系统厂商成本，因此还要整合其他离散元件，以缩小PCB面积。

成本问题
价格压力仍是考虑重点，Can 调谐器的价格不见得比硅高，在考量收视灵敏度以及效能后，STB或是LCD TV厂商不见得会立即有替换Can 调谐器的想法，此外用在Image Rejection的表面滤波器，目前多还是外挂形式，表面滤波器单价约在0.2~0.3美元，成为离散元件中成本最高者，现在有许多厂商开始进行Image Filter的整合工作。

综上所述，硅调谐器仍有许多好处，就如同过去RF元件在板子上有好几颗，现在却只有一个RF 模式一样的历史演进，加上电子产品移动性的盛行，笔者估计未来2009年可以应用在硅调谐器约有1.13亿个单位，若有些高档NB、PCTV或STB需要不同频段的PiP、PoP功能，其每个应用单位上甚至需要两个调谐器作接收，因此实际上的数字可以估到1.13~1.4亿左右。