5G频段扩展对射频开关与LNA需求结构最直接的影响,是单机用量随频段数上升而增加,同时封装形态从分立器件加速转向模组集成。在5G UHB(N77/N79)频段,主流的LFEM分集模组已把LNA、射频开关(Switch)和LTCC滤波器集成在单一模组内,核心是SOI工艺的开关和LNA,参考单价为0.3美元/颗。频段越多,需要的接收通道越多,开关与LNA的搭载数量相应提升,而分集模组只接收信号、不需集成PA,使其成为开关与LNA用量增长的主要载体。

一、频段增加如何抬升开关与LNA用量

射频前端的通道数量与频段数量直接挂钩。每新增一个需要覆盖的频段,就要增加相应的滤波、切换与放大通道,射频开关负责通道切换,LNA负责接收链路的低噪声放大,二者用量随通道数同步增长。

在5G UHB(N77/N79)频段,这部分需求以LFEM模组形态落地:模组内集成LNA、射频开关和LTCC滤波器,核心是SOI工艺的开关和LNA。也就是说,频段扩展带来的增量,并非以分立器件形式平均分散,而是集中体现为LFEM这类模组的搭载量上升。

二、需求结构的两条主线:分集模组与主集模组

从模组分类看,需求结构的变化可分为两条主线。

分集模组只接收信号而不发送,因此不需要集成PA,难度相对较低。其中5G LFEM模组属于第一级,集成LNA、射频开关和LTCC滤波器,参考单价0.3美元/颗。这一级的核心器件正是开关和LNA,是频段扩展最直接的受益环节。

主集模组同时负责发送和接收,需集成高端滤波器与PA,难度更高。其第一级为5G UHB(N77/N79)频段的LPAMiF或PAMiF,由PA和LTCC滤波器构成,参考单价大于0.4美元/颗,技术和成本由PA主导,对滤波器要求相对较低。

模组类型适用频段集成器件参考单价
LFEM(分集第一级)5G UHB(N77/N79)LTCC滤波器、射频开关、LNA0.3美元/颗
LPAMiF/PAMiF(主集第一级)5G UHB(N77/N79)LTCC滤波器、PA、射频开关大于0.4美元/颗

两条主线的共同点是:低难度模组均以LTCC滤波器配合其他器件实现,开关在两类模组中均有集成,而LNA的集成则集中在分集LFEM一侧。

三、模组化如何改变开关与LNA的落地方式

频段增加不仅推高用量,也改变了开关与LNA的交付形态——从分立器件走向模组内置。由于射频前端各器件采用不同基底材料,无法像SoC一样制作在单一芯片上,只能通过SiP封装集成在一个外壳内。

这一变化对供给端提出了新的能力要求:低难度分集模组的关键是开关和LNA,而高端模组的核心则是滤波器。国内厂商在SAW和BAW滤波器能力上相对薄弱,过去主要停留在分立器件(PA、LNA和开关)及集成度不高的模组中;进入5G阶段后,借助技术壁垒相对不高的LTCC滤波器,得以切入低难度模组市场。在开关与LNA领域,卓胜微已是国产射频开关和LNA的龙头,其LFEM模组在国内进展较快,已实现大规模量产。

常见问题

5G频段增加,为什么开关和LNA的用量会上升?

频段增加意味着接收通道数量增加,每个通道都需要射频开关完成切换、LNA完成低噪声放大,因此二者用量随通道数同步增长。在5G UHB(N77/N79)频段,这部分需求主要以LFEM模组形式实现,模组内集成LNA、射频开关和LTCC滤波器。

分集模组和主集模组对开关、LNA的需求有何不同?

分集模组只接收信号而不发送,不需要集成PA,难度相对较低,其5G LFEM形态集成LNA、射频开关和LTCC滤波器,核心是SOI工艺的开关和LNA。主集模组同时负责发送和接收,需集成高端滤波器和PA,第一级LPAMiF或PAMiF由PA和LTCC滤波器构成,成本和技术由PA主导。

频段扩展下,开关与LNA更可能以分立还是模组形式出货?

趋势上更偏向模组集成。由于各器件基底材料不同,无法单片集成,需借助SiP封装将多种器件集成在一个外壳内,LFEM即为典型形态。不过分立器件仍是国内厂商的重要基础,模组化程度取决于厂商在滤波器等核心器件上的能力积累。