芯耀
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在5G技術(shù)的助推下，射頻前端模塊也在進(jìn)行著新一輪的技術(shù)革新。
隨著射頻前端模塊技術(shù)的逐步成熟，當(dāng)前集成多模多頻的PA、RF開關(guān)及濾波器的模組化程度相對(duì)較高的PAMiD（集成雙工器的功放模塊）在5G時(shí)代的需求不斷增長(zhǎng)，但研發(fā)實(shí)力和供應(yīng)鏈整合能力的差異，對(duì)國(guó)內(nèi)射頻前端廠商而言，仍是掣肘。在持續(xù)的技術(shù)演進(jìn)過程中，國(guó)內(nèi)射頻前端廠商仍有待加速突圍之路。
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模塊化的演進(jìn)
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眾所周知，射頻前端作為所有通信設(shè)備的核心，包括射頻功放、濾波器（雙工器）、射頻開關(guān)、射頻低噪放、天線調(diào)諧、包絡(luò)跟蹤等，決定了通信質(zhì)量、信號(hào)功率、信號(hào)帶寬、網(wǎng)絡(luò)連接速度等。
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縱觀智能手機(jī)中射頻前端的發(fā)展歷程，其集成度和價(jià)值量也成倍增加。據(jù)國(guó)金證券數(shù)據(jù)顯示，從2G時(shí)代到5G的sub-6GHz，價(jià)值量從0.7美金增至32美金。同時(shí)，從2G時(shí)代PA，到3G時(shí)代的PA、濾波器及開關(guān)，再到4G時(shí)代頻段的大幅增加，濾波器、開關(guān)、Tx/Rx濾波器（BAW）等大幅增加，直至5G時(shí)代的頻段、濾波器、開關(guān)、Tx/Rx濾波器（BAW）等在4G基礎(chǔ)上成倍增加。
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準(zhǔn)確說(shuō)，從設(shè)計(jì)和性價(jià)比角度而言，在5G來(lái)臨前，射頻前端以分立和模塊這兩種方式存在于市場(chǎng)中。4G時(shí)代，出于空間和成本等考量，僅高端手機(jī)會(huì)采用射頻前端模塊。
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而在5G時(shí)代，隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，多樣化功能、功耗增加，頻段增加，助推著射頻前端朝著集成化和模塊化持續(xù)升級(jí)，其市場(chǎng)價(jià)值也持續(xù)增長(zhǎng)。
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與此同時(shí)，根據(jù)Yole的預(yù)測(cè)，全球射頻前端市場(chǎng)，將由2017年的151億美元，增加到2023年的352億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到14%，射頻前端的器件數(shù)量和價(jià)值量將成倍增長(zhǎng)。
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國(guó)內(nèi)射頻芯片廠商開元通信稱：“在國(guó)際巨頭寡占的射頻前段市場(chǎng)，模組化產(chǎn)品才是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的主賽道，而在國(guó)內(nèi)射頻前端市場(chǎng)，分立器件仍是當(dāng)前本土競(jìng)爭(zhēng)的主賽道，本土公司缺乏先進(jìn)濾波器技術(shù)及產(chǎn)品，模組化能力普遍不強(qiáng)?！?/p>
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“在射頻前端模塊領(lǐng)域，中低端的同質(zhì)化和高端的工藝、技術(shù)瓶頸并存，這也是當(dāng)下國(guó)內(nèi)手機(jī)射頻前端廠商的困境，特別是濾波器的技術(shù)短板，成為高度集成的大阻礙?！睒I(yè)內(nèi)人士分析。
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雖然阻礙重重，但在技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的雙重作用下，5G時(shí)代的射頻前端模塊化的重要性不言而喻，PAMiD正成為5G手機(jī)射頻前端模塊設(shè)計(jì)的下一個(gè)風(fēng)向標(biāo)。
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下一個(gè)方向在哪？
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模塊化是射頻前端目前以及今后的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)?！半S著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)以及5G終端的積極推廣，不論是從移動(dòng)終端的天線數(shù)還是支持的頻段數(shù)量來(lái)看，都較以往有了大幅增加；使用分立器件一方面增加了集成商的設(shè)計(jì)難度和產(chǎn)品的一致性，另一方面在手機(jī)PCB空間上已經(jīng)很難以分立器件方式集成所有的射頻前端器件，因此，模塊化是射頻前端發(fā)展的必然趨勢(shì)?！睒I(yè)內(nèi)人士分析。
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相對(duì)國(guó)際巨頭在射頻前端模塊化的成就，國(guó)內(nèi)廠商還處于探索階段。除了積極嘗試導(dǎo)入國(guó)內(nèi)廠商的高集成度射頻前端方案，以降低產(chǎn)品成本或應(yīng)對(duì)未來(lái)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的不確定性?？傮w而言，高度集成之后，對(duì)性能、兼容性等問題的綜合考量，成為PAMiD持續(xù)整合的重要趨勢(shì)。
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“5G智能手機(jī)需要兼容2G/3G/4G，射頻前端占用面積較大，為了節(jié)省空間，中低頻段5G射頻前端主要以PAMID/L-PAMID（PA+濾波器+Switch+LNA）形式存在?！鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士補(bǔ)充道。
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無(wú)獨(dú)有偶，不久前射頻前端巨頭之一的Qorvo也提出，下一步將低噪聲放大器(LNA)集成到PAMiD中，是推動(dòng)射頻前端模塊繼續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ弧?/strong>
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在5G商業(yè)化的落地之中，智能手機(jī)的天線和射頻同路數(shù)量將顯著增加多，對(duì)射頻低噪聲放大器的數(shù)量需求也會(huì)迅速增加，在手機(jī)PCB板空間有限的情況下，如何實(shí)現(xiàn)高度集成的模塊化功能，成為新的思考。
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誠(chéng)然，作為全球前四大射頻前端廠商之一，Qorvo在高集成度射頻前端模組設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)上，提出了自屏蔽技術(shù)。
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但縱觀全球射頻前端產(chǎn)業(yè)鏈，在射頻器件和模塊領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商的差距猶存，國(guó)內(nèi)大部分公司的產(chǎn)品集中于中低端的分立器件，而5G射頻前端中的高性能濾波器、高集成度射頻前端模組等產(chǎn)品，更需要國(guó)外廠商提供。
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對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士坦言：“國(guó)內(nèi)市場(chǎng)PAMiD的爆發(fā)，要等國(guó)內(nèi)濾波器技術(shù)趕上日本和美國(guó)的水平才能實(shí)現(xiàn)，預(yù)計(jì)還需要兩三年左右?！?/p>
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與此同時(shí)，在模塊化的進(jìn)程中，仍有諸多難點(diǎn)需要克服?！爸饕碾y點(diǎn)集中于產(chǎn)品研發(fā)：一方面需要提高PA、Switch、Filter、LNA等各類射頻產(chǎn)品的性能，爭(zhēng)取能夠達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平；二是國(guó)內(nèi)廠家尤其是功放設(shè)計(jì)廠家，基本都是Fabless設(shè)計(jì)企業(yè)，而國(guó)外Qorvo，Skyworks在PA方面都是IDM，可以有更多的工藝手段來(lái)提高產(chǎn)品性能，這方面是國(guó)內(nèi)PA企業(yè)需要加強(qiáng)的；再者，集成度比較高的如PAMiD、LPAMiD等產(chǎn)品，集成了各種分立器件以及無(wú)源器件，而目前國(guó)內(nèi)在高品質(zhì)濾波器這塊跟國(guó)外差距還比較大，這對(duì)模塊化的射頻前端性能影響很大，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)企業(yè)在SAW、BAW方面的技術(shù)水平是一個(gè)亟待解決的問題?！睒I(yè)內(nèi)人士剖析。
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總體而言，在移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，為了滿足更多頻段、更高寬帶等需求，高度集成的模塊化產(chǎn)品是射頻前端發(fā)展的必然趨勢(shì)，毫米波通信的到來(lái)也在不久之后。除此此外，Qorvo提出的自屏蔽封裝技術(shù)，可以降低采用機(jī)械屏蔽罩帶來(lái)的不必要耦合影響，也是未來(lái)射頻前端模塊化發(fā)展的一大方向。
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