射频前端从3G时代走向模组化的关键节点,集中在材料工艺迭代、滤波器技术升级与5G频段激增三重力量的叠加:功率放大器工艺沿Si LDMOS、CMOS、GaAs、RF SOI到SiGe演进,滤波器从SAW向TC-SAW、BAW-FBAR、BAW-SMR发展;与此同时,射频前端自3G时代起逐渐由分立器件走向模组,以节省PCB面积、降低手机厂商研发难度。进入5G时代,频段增加与手机轻薄化压力叠加,模组化成为必然趋势,而高端射频模组的核心正是滤波器。
材料工艺:PA与开关的持续迭代
射频前端本质上属于模拟芯片,对制程要求不高,但会用到GaAs(砷化镓)、SiGe(硅化锗)等特殊材料,这也使其与基带芯片厂商的能力圈匹配度并不高。
从工艺演进看,功率放大器依次经历Si LDMOS、CMOS、GaAs、RF SOI到SiGe;天线/开关在GaAs、RF SOI、RF MEMS之间轮动;低噪声放大器由GaAs走向RF SOI。器件对应的技术路线中,PA可采用Si-CMOS、GaAs、GaN,LNA可采用Si-CMOS、Si-SOI,开关可采用Si-CMOS、Si-SOI、GaAs、GaN。每一次材料切换,都在功耗、集成度与成本之间重新寻找平衡点。
滤波器:价值最高、替代最慢的一环
滤波器是价值量最高的分立器件,价值量占比为54%;根据Qorvo的预测,到2023年其占比还将进一步提升到66%。技术路线上,滤波器与双/多工器均沿SAW、TC-SAW、BAW-FBAR、BAW-SMR演进。
正因技术壁垒较高,滤波器也是替代最慢的分立器件,国产化率长期维持在个位数,而其他器件的替代速度明显更快。滤波器同时是高端射频模组的核心组件——射频厂商只有掌握滤波器,才能在模组化趋势中占据一席之地。
模组化:从3G到5G的必然路径
射频模组是将两种或以上的射频分立器件通过SiP封装模式集成在一起,从而减小射频前端面积,同时降低输出匹配难度。
从3G时代开始,射频前端就逐渐由分立器件走向模组。到5G时代,射频器件数量进一步增加,但随着手机轻薄化,射频前端空间被压缩,旗舰机中留给射频前端的主板空间已经只有10%-15%,模组化因此成为必然趋势。分立器件与射频模组的市场规模对比也印证了这一走向:射频模组规模长期高于分立器件,且两者差距持续扩大。
常见问题
射频前端模组化最早从什么时候开始?
从3G时代开始,射频前端就逐渐由分立器件走向模组,主要目的是节省PCB面积、降低手机厂商研发难度。
为什么说滤波器是高端射频模组的核心?
滤波器是价值量最高的分立器件,价值量占比为54%,且根据Qorvo预测到2023年将进一步提升至66%;同时滤波器技术壁垒高、替代最慢,射频厂商只有掌握滤波器,才能在模组化趋势中占据一席之地。
5G时代模组化为什么成为必然?
5G时代射频器件数量进一步增加,但手机轻薄化使射频前端空间被压缩,旗舰机中留给射频前端的主板空间已经只有10%-15%,因此模组化是必然趋势。