5g射頻芯片是什么？國(guó)產(chǎn)5g射頻芯片-KIA MOS管

射頻芯片

射頻芯片是能夠?qū)⑸漕l信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的芯片，包括RF收發(fā)機(jī)、 功率放大器（PA） 、 低噪聲放大器（LNA） 、 濾波器、 射頻開(kāi)關(guān)（Switch） 、 天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)（Tuner） 等。

射頻前端芯片是移動(dòng)智能終端產(chǎn)品核心組成部分之一，其介于天線和收發(fā)之間，與天線、射頻收發(fā)、基帶芯片共同構(gòu)成終端通信系統(tǒng)，是終端通信的基礎(chǔ)。

射頻（ RF ， Radio Frequency） ， 表示可以輻射到空間的電磁頻率， 頻率范圍從300kHz～300GHz之間。射頻是一種高頻交流變化電磁波的簡(jiǎn)稱。

射頻前端芯片包括射頻開(kāi)關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。

射頻前端核心組件

濾波器

濾波器可以說(shuō)是射頻前端的核心組件，是制造5G射頻芯片的關(guān)鍵，目前射頻濾波器最主流的實(shí)現(xiàn)方式是SAW和BAW。SAW是聲表面濾波器，是一種利用壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性而制成的濾波專用器件，具有頻率選擇性優(yōu)良（可選頻率范圍10MHz~3GHz）、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾性能好等特點(diǎn)。BAW濾波器不同于SAW濾波器，BAW濾波器內(nèi)的聲波垂直傳播，貼嵌于石英基板頂、底兩側(cè)的金屬對(duì)聲波實(shí)施激勵(lì)，使聲波從頂部表面反彈至底部，以形成駐聲波。然而，濾波器的核心技術(shù)主要掌握在美國(guó)的手中，在全球市場(chǎng)方面，也是美國(guó)公司主導(dǎo)，SAW濾波器的主要供應(yīng)商是TDK-EPCOS及Murata，兩者合計(jì)占有60-70%市場(chǎng)份額；BAW濾波器的主要供應(yīng)商是Broadcom及Qorvo，兩者占有90%以上市場(chǎng)份額。這無(wú)疑給我國(guó)實(shí)現(xiàn)全自主制造射頻芯片增加了不少難度。

功率放大器（PA）

射頻功率放大器（PA）又經(jīng)常被稱為是射頻器件皇冠上的明珠，其重要性不言而喻。PA作為射頻前端發(fā)射通路的主要器件，主要是為了將調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的小功率的射頻信號(hào)放大，以獲得足夠大的射頻輸出功率。當(dāng)PA應(yīng)用于手機(jī)時(shí)，它直接決定了手機(jī)無(wú)線通信的距離、信號(hào)質(zhì)量，甚至待機(jī)時(shí)間，是整個(gè)射頻系統(tǒng)中除基帶外最重要的部分。然而，放眼全球市場(chǎng)，PA市場(chǎng)的領(lǐng)軍人物依舊是Skyworks，Broadcom，Qorvo，Murata。但是隨著5G時(shí)代的到來(lái)，對(duì)射頻PA的需求也會(huì)大大增加，這對(duì)國(guó)產(chǎn)射頻PA來(lái)說(shuō)，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。

射頻開(kāi)關(guān)

射頻開(kāi)關(guān)的作用是將多路射頻信號(hào)中的任一路或幾路通過(guò)控制邏輯連通，以實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)路徑的切換，包括接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換等。射頻開(kāi)關(guān)在前端模塊中，雖然沒(méi)有濾波器和PA那么重要，但是對(duì)于射頻芯片來(lái)說(shuō)也不可或缺的組成部分。不同于濾波器和PA的全球市場(chǎng)，2022年全球射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)規(guī)模為225.58億元（人民幣），同年，國(guó)內(nèi)射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)容量為60.14億元，占全球射頻開(kāi)關(guān)市場(chǎng)的26.66%，隨著5G通信的發(fā)展，我國(guó)射頻開(kāi)關(guān)在全球市場(chǎng)占比仍有望提升。

射頻前端結(jié)構(gòu)圖

射頻前端器件均由半導(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GaN、GaAs、SOI、SiGe、Si（用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaAs和GaN）。濾波器主要品類有SAW和BAW兩種，均采用壓電材料做基底。RF開(kāi)關(guān)主要基于CMOS、Si、GaAs和GaN材料。

國(guó)產(chǎn)5g射頻芯片

5G射頻芯片產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)是壟斷的。在當(dāng)今全球5G技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中，射頻芯片是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，高通、思佳訊等美國(guó)公司掌握了全球市場(chǎng)份額的半壁江山。

射頻前端的應(yīng)用領(lǐng)域包括移動(dòng)終端設(shè)備、智能家居以及車聯(lián)網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，其中手機(jī)是主要的下游市場(chǎng)。近年來(lái)，隨著手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等移動(dòng)終端出貨量持續(xù)增長(zhǎng)，射頻前端市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)容。

在中國(guó)政府的大力支持和國(guó)內(nèi)企業(yè)的不懈努力下，中國(guó)5G射頻芯片制造領(lǐng)域也逐漸取得了重大突破。中國(guó)多家企業(yè)成功實(shí)現(xiàn)了5G射頻芯片的量產(chǎn)，打破了國(guó)外廠商在該領(lǐng)域的壟斷。

首先，背靠政策援助，中國(guó)企業(yè)加大技術(shù)攻關(guān)力度。我國(guó)政府多次出臺(tái)有關(guān)5G技術(shù)的相關(guān)政策，大力扶持5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。政策引導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)各大企業(yè)紛紛加大對(duì)5G 通信技術(shù)的科研投入和技術(shù)攻關(guān)，嘗試研制自主可控的5G射頻芯片。

比如華為公司研發(fā)的5G射頻芯片，具有低功耗、高效率的特點(diǎn)，已經(jīng)成功運(yùn)用于華為的5G手機(jī)產(chǎn)品中。中國(guó)電子、紫光展銳、長(zhǎng)電科技等企業(yè)也相繼推出了自主研制的5G射頻芯片，并且產(chǎn)品性能越來(lái)越優(yōu)秀。這些成功都離不開(kāi)中國(guó)政府對(duì)科技產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注和扶持。

最后，技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。中國(guó)企業(yè)在5G射頻芯片制造上的成功，也在一定程度上頂替了歐美企業(yè)的市場(chǎng)份額?；ハ喔?jìng)爭(zhēng)促進(jìn)了技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量的提升。中國(guó)企業(yè)在5G射頻芯片領(lǐng)域的重大突破，吸引了國(guó)際市場(chǎng)的關(guān)注和認(rèn)可，國(guó)內(nèi)企業(yè)也開(kāi)始逐步走向國(guó)際化。例如某些5G技術(shù)領(lǐng)域的小型通信設(shè)備已經(jīng)采用了國(guó)內(nèi)廠家的芯片，證明了中國(guó)5G射頻芯片已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)全球應(yīng)用。

中國(guó)5G射頻芯片成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，打破了國(guó)外企業(yè)在該領(lǐng)域的壟斷，標(biāo)志著中國(guó)5G產(chǎn)業(yè)已經(jīng)邁入了新的發(fā)展階段。

未來(lái)，隨著5G技術(shù)的持續(xù)推進(jìn)和商用，國(guó)內(nèi)企業(yè)將會(huì)面對(duì)更大的市場(chǎng)機(jī)遇，因此，國(guó)家和企業(yè)還需要持續(xù)投入、加強(qiáng)合作、促進(jìn)創(chuàng)新，提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)中國(guó)5G射頻芯片產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足發(fā)展。同時(shí)，我們也可以看到，中國(guó)的芯片制造工業(yè)正在向著更加自主、更加獨(dú)立和更加成熟的方向發(fā)展， 符合其科技大國(guó)的國(guó)際地位。

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