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手拿一部智能手機(jī)，就可以與親朋好友進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)系。通訊性能作為手機(jī)的重要指標(biāo)之一，已經(jīng)成為中國(guó)手機(jī)制造商提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要突破口。射頻芯片、濾波器作為手機(jī)通信系統(tǒng)的核心組件，負(fù)責(zé)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(zhǎng)階段。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，射頻前端市場(chǎng)中濾波器占比大，預(yù)計(jì)到2023年濾波器市場(chǎng)份額將增長(zhǎng)至225億美元，對(duì)比2018年的92億美元，將以19%的復(fù)合年增長(zhǎng)率高速發(fā)展。
5G高速的通信速率和巨大通訊容量對(duì)射頻芯片提出了新的挑戰(zhàn)，推動(dòng)射頻前端芯片技術(shù)不斷升級(jí)和市場(chǎng)需求的爆發(fā)。從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，射頻芯片主要用于手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備，與天線(xiàn)、收發(fā)器、基帶芯片等共同組成通信芯片。
作為無(wú)線(xiàn)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(kāi)關(guān)、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(dǎo)體工藝制備，用于手機(jī)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(shí)現(xiàn)， MIMO和載波聚合的應(yīng)用支持， Wi-Fi、 藍(lán)牙、 GPS等無(wú)線(xiàn)技術(shù)的普及等， 導(dǎo)致射頻濾波器的需求增長(zhǎng)迅速。在使用過(guò)程中，射頻濾波器能夠減少帶外干擾，改善近旁設(shè)備的性能。射頻濾波器僅允許用戶(hù)實(shí)際發(fā)送和接收的頻率、信道通過(guò)，同時(shí)降低信道外的干擾信號(hào)。
從國(guó)外來(lái)看，一些企業(yè)在射頻器件制造方面已占有一定優(yōu)勢(shì)。拿高通來(lái)講，目前高通正在多條產(chǎn)品線(xiàn)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(kāi)始量產(chǎn)，相關(guān)商用旗艦終端預(yù)計(jì)2020年下半年推出。
盡管挑戰(zhàn)重重，但中國(guó)企業(yè)仍然迎難而上，紛紛加快了布局的步伐。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)的射頻PA設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)晶圓代工廠(chǎng)商主要有海特高新、三安光電等，國(guó)產(chǎn)射頻PA有望實(shí)現(xiàn)突破。
值得一提的是，在SAW領(lǐng)域國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始突破。某些國(guó)內(nèi)濾波器廠(chǎng)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(shì)顯著，產(chǎn)品已經(jīng)得到二線(xiàn)品牌手機(jī)廠(chǎng)家的采購(gòu)使用，這不得不說(shuō)是一大進(jìn)步。
我國(guó)在傳統(tǒng)半導(dǎo)體發(fā)展的進(jìn)程中遇到的設(shè)計(jì)、材料、工具、工藝、生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等方面的問(wèn)題，在射頻前端器件發(fā)展過(guò)程中同樣也會(huì)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(guān)領(lǐng)域多下功夫，力爭(zhēng)尋找出一條射頻前端器件發(fā)展的康莊大道。
可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著人們對(duì)拍照、語(yǔ)音、視頻等溝通需要的日益迫切，智能手機(jī)各類(lèi)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(jī)通信系統(tǒng)的核心組件之一，射頻濾波器將成為廠(chǎng)商搶奪的又一塊“大蛋糕”。
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