射频前端属于模拟芯片,对先进制程依赖不高,但制造中会用到 GaAs(砷化镓)、SiGe(硅化锗)等特殊材料,材料与工艺随代际持续演进——以功率放大器为例,先后经历 Si LDMOS、CMOS、GaAs、RF SOI、SiGe 等阶段。从全球供应格局看,射频前端上游材料与高端器件长期由海外厂商主导;中国在射频开关、低噪声放大器(LNA)等环节已出现一批国产厂商,但在高端材料与滤波器环节仍是待突破的短板。
上游材料的特殊性与演进路径
射频前端本质上是模拟芯片,与需要向先进制程升级的基带芯片属性不同,其能力圈并不匹配,因此产业链长期保持“基带归基带、射频前端归射频前端”的分工。
材料与工艺的演进直接决定器件性能。按 Yole、光大证券研究所整理的口径,功率放大器从 Si LDMOS 起步,经 CMOS、GaAs,再到 RF SOI、SiGe;天线/开关在 GaAs、RF SOI、RF MEMS 之间迭代;低噪声放大器则由 GaAs 转向 RF SOI。滤波器路线以 SAW 为主,双工器则涉及 BAW。这些材料类别构成了射频前端上游的核心门槛。
中国在材料与器件上的位置
从产业链看,射频前端上游到下游依次为原材料、分立器件、模组和通信设备。射频前端包含四类分立器件:滤波器、功率放大器(PA)、射频开关和低噪声放大器。
国产化进度在器件之间差异明显。 按招商证券整理的国产厂商份额数据,射频开关约 20%、LNA 约 15%、PA 约 10%,而 SAW 滤波器仅约 3%、BAW 滤波器为 0%。滤波器技术壁垒高、替代最慢,国产化率长期维持在个位数;相比之下,开关、LNA 等环节替代速度更快。
| 器件 | 主要工艺技术 | 国产化位置 |
|---|---|---|
| 功率放大器(PA) | Si-CMOS、GaAs、GaN | 已有国产厂商布局 |
| 低噪声放大器(LNA) | Si-CMOS、Si-SOI | 国产份额相对靠前 |
| 射频开关 | Si-CMOS、Si-SOI、GaAs、GaN | 国产份额相对靠前 |
| 滤波器 | SAW、TC-SAW、BAW-FBAR、BAW-SMR | 替代最慢,待突破 |
滤波器是价值量最高的分立器件,占比约 54%,且是高端射频模组的核心组件。随着射频前端由分立器件走向模组,掌握滤波器成为厂商在模组化趋势中占据位置的关键,这也是“得滤波器者得天下”说法的由来。
常见问题
中国在射频前端上游材料上处于什么位置?
GaAs、SiGe 等特殊材料是射频前端制造的基础,全球上游材料与高端器件长期由海外厂商主导。中国在材料环节的整体突破程度,官方尚未公布可比的量化口径,建议以公开的第三方研究数据为准。
为什么滤波器是国产替代最难的一环?
滤波器技术壁垒较高,且是价值量最大、同时国产化率最低的分立器件,SAW 约 3%、BAW 为 0%。它又是高端射频模组的核心,因此替代进度直接决定国产厂商能否进入高端模组环节。
射频开关和 LNA 的国产进展如何?
这两类器件的国产替代推进相对更快,国产厂商份额分别约为 20% 和 15%,已出现卓胜微、韦尔股份、迦美信芯、艾为电子、唯捷创芯等一批参与者。不过份额数据对应特定统计时点,实际格局会随产品迭代变化。