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国内企业有机会在5G射频滤波器市场突起吗

elecfans ? 来源:电子发烧友网 ? 作者: 李诚 ? 2021-09-09 09:30 ? 次阅读

电子发烧友网报道(文/李诚)5G时代的到来,5G基站、移动终端设备需求大幅度提升,催生了一系列5G产业链。5G射频前端是实现5G通信最重要的一部分。射频前端主要由功率放大器、射频收发器、天线开关、双工器、射频滤波器组成,随着5G频段的不断增多,市场对5G射频滤波器的需求也越来越大。

5G射频滤波器市场

随着5G网络开始商用,全球掀起了换5G手机的浪潮,推动了5G射频滤波器的发展。根据Yole Development预计,到2023年全球滤波器市场规模将超于352亿美元(约合227.6千亿人民币),同时射频滤波器单机价格也会有大幅度的上涨。聚焦全球射频滤波器市场,约9成以上的市场份额被美、日两国占据,形成垄断的局面。主要生产SAW/BAW滤波器的厂商有村田(Murata)、TDK、Taiyo Yuden、Qorvo、Skyworks等厂商。

什么是射频滤波器?

射频前端是无线连接的核心,是天线和射频模块交互的基础元件。射频前端芯片的工作是在不同频率下实现收发功能,射频滤波器是该芯片的一部分。射频滤波器的作用是保留指定频段内的信号,并且将指定频段外的信号过滤。通过射频滤波器才能实现不同频段内的无线设备之间信息交换,互不干扰。在5G网络应用领域主要使用到的是体声波滤波器(BAW)、声表面波滤波器(SAW)。

声表面滤波器(SAW):通过压电晶体振荡器的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的换能式无源带通滤波器。具有体积小、高频稳定、损耗低、耐温范围广等特点,主要应用于移动终端、信号基站等领域。

体声波滤波器(BAW):利用声纵波在下电极、压电薄膜、上电极的三明治结构中反射形成驻波谐振。具有损耗低、受温度影响小等特点,和SAW一样多用于移动终端、信号基站等领域。

国外5G射频滤波器发展现状

由于射频滤波器市场主要被美、日两国占据,现主要描述美、日两国在5G射频滤波器的发展现状。美国主要厂商有:Qorvo、Skyworks,日本主要厂商有:村田(Murata)、TDK。

美国供应商

Qorvo是一家集设计、开发、生产于一身的射频产品供应商。Qorvo早期就已经开始部署5G新频段的所有射频前端芯片,并推出5G产品组合, QM78203模块,该模块支持 5G 频段(n77、n78 和 n79),QM75041模块 n41频段,以及 QM77038中高频段模块。

据官网显示QPQ1298 BAW滤波器已经实现大规模量产,QPQ1298 BAW滤波器支持的频段为n41,160MHz的带宽。因为n41频段和2.4GHz的WiFi频段较为接近,容易产生干扰,为实现5G与WiFi并存,该滤波器采用了高带外衰减、低插损的功能,在WiFi抑制方面的表现也十分出色。在封装方面较为小巧,规格参数为2.00 x 1.60 x 0.73 (单位:mm)。

Skyworks在5G射频领域颇具影响力,推出了十多款5G射频前端模块,并能为客户提供完整的解决方案。在5G射频滤波器方面,Skyworks射频模块高度集成多频段的滤波器,能满足2G/3G/4G/5G不同频段的需求。

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以SKY58081-11为例,SKY58081-11是一颗支持多频、多模多Tx-RX的射频前端模块,能够支持2G~5G,n5、n8、n12、n20、n26、n28、n71不同频段的网络接入,该模块还对LTE进行了优化,提升数据传输速率。并采用出色的 RF 共存技术,抑制Rx的敏感度。在芯片封装方面,封装规格为7.6 x 6.0 x 0.7(单位:mm)。

日本供应商

TDK是射频滤波器的龙头企业之一,2018年TDK射频滤波器占21%的市场份额,在5G射频滤波器领域也推出了很多新的产品。

DEA070960LT-4006B1是一款涵盖多频段的5G射频滤波器,覆盖GSM/UMTS/LTE/5G 4种网络,Band 5/6/8/18/19/20/26/27/81/82 10个频段,多频段的集成有利于减少手机内射频滤波器的使用量,为紧凑的手机内部争取更多拓展的空间,该滤波器耐温范围在40~85摄氏度之间,能有效避免一般自然温度下因为温度导致无法实时通信的问题。该滤波器的封装规格参数为0.65*0.5*0.25(单位:mm),相较于QPQ1298 BAW体积更小。

村田(Murata)是全球领先的电子制造商,时刻关注市场动向推陈出新。在该企业官网查询支持5G频段的射频滤波器有95件之多。村田(Murata)是全球主要的SAW滤波器供应商之一。下列举一件进行说明。

SATEY1G84AU2F0A该滤波器支持5G网络b66/b03/b41三个频段,与前两款5G射频模块相比缺少了2G/3G/4G网络的集成略逊一筹,在封装方面规格参数为1.8x1.4x0.6.(单位:mm),产品体积也比较大。

以上是对国外主流射频滤波器厂商的概述,接下来聚焦国内市场的发展现状。

国内5G射频滤波器发展现状

射频滤波器是我国半导体领域的一大短板,我国在射频滤波器领域仍属于起步阶段。5G的商用致使射频滤波器需求增长,国内企业为填补国内技术、市场这一空缺纷纷投入5G射频滤波器的开发中。

卓胜微国内射频前端领域的龙头企业,是三星、小米、华为等手机大厂的低噪音放大器的供应商,近日卓胜微官方回应投资者关于“芯卓半导体产业化建设项目”的问题,回应中提到该项目主要以SAW滤波器为主的晶圆制造和封测产线建设。卓胜微在射频开关、放大器领域已经有着不错的表现,希望能在5G射频滤波器的研制中也取得不错的成绩。

开元通信,今年3月完成A轮融资,加速5G射频滤波器产业化。开元通信时国内首家推出BAW滤波器芯片的公司,2019年推出“矽力豹Sili-BAW”系列BAW射频滤波器,该系列滤波器支持5G n41频段,次年7月,又推出了“鸿雁Sili-ANT”系列滤波器,该系列滤波器涵盖了BAW、SAW、SOI、LTCC等,虽然在不断的突破,但还是未能实现量产。

手机厂商投资入股国内射频厂商,助力国产射频滤波器的发展。据公开信息显示,小米基金和华为子公司哈勃投资入股好达电子。好达电子时一家主营滤波器、双工器谐振器的厂商。SAW业务占全部营收的七成以上,并且该业务在全球占比1%。虽然只是1%,但也是我国射频滤波器的一个重大突破。

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总结

射频滤波器技术是我国科技的薄弱部分。国内滤波器市场空缺,常年依赖进口。前不久华为发布的P50不支持5G网络或许和5G射频滤波器有关,因为一些政策因素,华为无法得到国外厂商的5G射频滤波器,但国内又没有可大规模量产的厂商才导致这样的局面。掌握核心技术,实现国产化已成必然趋势。

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编辑:jq

原文标题:5G射频滤波器市场四强争霸,国内企业有机会异军突起吗?

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