射频前端四大分立器件——滤波器、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)和射频开关——在收发通路中各司其职:PA负责发射通路信号放大,LNA负责接收通路噪声抑制与微弱信号放大,滤波器过滤特定频率信号,开关则实现收发通道与频段间的切换。四者配合天线、射频收发和基带,共同完成二进制信号与电磁波信号的相互转换,构成手机通信的完整链路。从产业链看,上游原材料、中游器件设计制造、下游模组集成与终端应用层层递进,其中滤波器与PA价值量最高、技术壁垒最厚,是产业链竞争的焦点。
收发通路中的分工协作
在信号发射时,基带输出数字信号,经射频前端发射通路转化为电磁波信号并由天线发出;接收时则反向运作。这一过程中,四大器件各司其职:
- 功率放大器(PA):位于发射通路,因无线传输存在链路衰减,PA需从电源获取能量,将功率较小的射频信号放大,保证远距离传输。
- 低噪声放大器(LNA):位于接收通路,用于抑制噪音并放大天线接收到的微弱信号。
- 滤波器(Filter):在发射和接收通路中均有应用,负责过滤特定频率的信号;多个收发滤波器可组合成双工器或多工器,实现收发通道隔离。
- 射频开关(Switch):实现接收与发射通道的切换,以及不同频段间的切换。
产业链格局与价值分布
射频前端产业链从上游到下游依次为原材料、分立器件、模组和通信设备。上游涉及砷化镓(GaAs)、硅化锗(SiGe)等特殊材料,中游为器件设计与制造,下游则是模组集成与终端品牌应用。
从价值量看,滤波器是价值量最高的分立器件,在射频前端各器件价值占比中超过一半;PA次之。滤波器同时是高端射频模组的核心组件,技术壁垒较高,国产化率相对较低,是国产替代进程中较慢的环节。射频开关与LNA相对成熟,国产化率较高,各环节参与者的议价能力也因此呈现差异——掌握滤波器技术的厂商在模组化趋势中更具主动权。
随着5G时代射频器件数量增加而手机主板空间有限(旗舰机留给射频前端的主板空间已较为紧张),射频前端从分立器件走向模组化成为必然趋势。模组通过SiP封装将多种分立器件集成,以减小面积、降低输出匹配难度,而高端模组的核心正是滤波器。
常见问题
为什么说“得滤波器者得天下”?
滤波器是射频前端中价值量占比最高的分立器件,同时是高端射频模组的核心组件,技术壁垒较高、国产化率较低,是国产替代进程中较慢的环节。在模组化趋势下,掌握滤波器技术才能在产业链中占据更有利位置。
射频开关和LNA的国产化进展如何?
射频开关与LNA相对滤波器而言更为成熟,国产化率较高,国内已有多家厂商布局。而滤波器尤其是BAW滤波器国产化率较低,是未来国产射频前端破局的关键所在。
射频模组化对产业链有什么影响?
模组化通过SiP封装将多种分立器件集成,减小面积并降低输出匹配难度,是5G时代的必然趋势。这一趋势提升了滤波器在产业链中的战略地位,也推动产业链从单一器件竞争转向模组集成能力的综合竞争。