【儀表網(wǎng) 儀表上游】手拿一部智能手機，就可以與親朋好友進行實時聯(lián)系。通訊性能作為手機的重要指標之一，已經(jīng)成為中國手機制造商提升產(chǎn)品競爭力的重要突破口。射頻芯片、濾波器作為手機通信系統(tǒng)的核心組件，負責射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大等，其作用不言而喻。
射頻前端器件發(fā)展正處于高速增長階段。據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)預測，射頻前端市場中濾波器占比大，預計到2023年濾波器市場份額將增長至225億美元，對比2018年的92億美元，將以19%的復合年增長率高速發(fā)展。
5G高速的通信速率和巨大通訊容量對射頻芯片提出了新的挑戰(zhàn)，推動射頻前端芯片技術(shù)不斷升級和市場需求的爆發(fā)。從應用場景來看，射頻芯片主要用于手機、平板電腦等移動終端設備，與天線、收發(fā)器、基帶芯片等共同組成通信芯片。
作為無線通訊的核心部分，射頻前端((RFFE)包括發(fā)射通道和接收通道，由功率放大器 (PAs)、低噪聲放大器 (LNAs)、開關、雙工器、濾波器和諧波器等器件組成。其中，射頻前端器件均由由半導體工藝制備，用于手機端的功率放大器和低噪聲放大器主要基于Si、SOI、GaN、 GaAs、SiGe(用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaN和GaAs)。
在4G以及5G頻段的逐步實現(xiàn)， MIMO和載波聚合的應用支持， Wi-Fi、 藍牙、 GPS等無線技術(shù)的普及等， 導致射頻濾波器的需求增長迅速。在使用過程中，射頻濾波器能夠減少帶外干擾，改善近旁設備的性能。射頻濾波器僅允許用戶實際發(fā)送和接收的頻率、信道通過，同時降低信道外的干擾信號。
從國外來看，一些企業(yè)在射頻器件制造方面已占有一定優(yōu)勢。拿高通來講，目前高通正在多條產(chǎn)品線中集成ultraSAW技術(shù)，包括前端模組(FEMiD))、分集模組(DRx)、Wi-Fi分離器、GNSS分離器、功率放大器模組(PAMiD)等。基于高通ultraSAW技術(shù)的一系列分立式和集成式產(chǎn)品已經(jīng)在2020年第一季度開始量產(chǎn)，相關商用旗艦終端預計2020年下半年推出。
盡管挑戰(zhàn)重重，但中國企業(yè)仍然迎難而上，紛紛加快了布局的步伐。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)的射頻PA設計公司(Fabless)有近數(shù)十家，主要包括漢天下、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳等。國內(nèi)晶圓代工廠商主要有海特高新、三安光電等，國產(chǎn)射頻PA有望實現(xiàn)突破。
值得一提的是，在SAW領域國內(nèi)廠商已經(jīng)開始突破。某些國內(nèi)濾波器廠商已經(jīng)掌握了從晶體基片制造到光刻工藝的全生產(chǎn)流程，雖然器件較厚，但成本優(yōu)勢顯著，產(chǎn)品已經(jīng)得到二線品牌手機廠家的采購使用，這不得不說是一大進步。
我國在傳統(tǒng)半導體發(fā)展的進程中遇到的設計、材料、工具、工藝、生產(chǎn)、測試、封裝等方面的問題，在射頻前端器件發(fā)展過程中同樣也會遇到，并且挑戰(zhàn)重重，這就需要產(chǎn)業(yè)鏈各方不求大而求精，力求在核心技術(shù)攻關領域多下功夫，力爭尋找出一條射頻前端器件發(fā)展的康莊大道。
可以預見的是，隨著人們對拍照、語音、視頻等溝通需要的日益迫切，智能手機各類功能也將加快完善，射頻芯片、射頻濾波器等電子元器件的需求將隨之攀升。作為手機通信系統(tǒng)的核心組件之一，射頻濾波器將成為廠商搶奪的又一塊“大蛋糕”。
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