从2G到5G,手机频段数量持续增加、工作频率不断上探,射频前端滤波器的需求结构也随之发生剧变:低频段以普通SAW滤波器为主,中高频段逐步向TC-SAW、I.H.P-SAW乃至BAW滤波器迁移。其中,具备温度补偿特性的TC-SAW滤波器技术日益成熟,官方资料显示其已能覆盖手机中80%的应用,包括4G等主流频段;而I.H.P-SAW滤波器工作频率可达3.5GHz,具备BAW滤波器的温度特性和高散热性,可替代一部分BAW滤波器。
频段增加如何重塑滤波器需求结构
从2G到4G,单机滤波器用量呈数倍增长。以官方资料中单机滤波器数量(个/台)为例,SAW滤波器从2G时代的8个增至4G时代的34个,TC-SAW与BAW滤波器则在3G、4G时代逐步导入,其中4G时代单机BAW滤波器用量已达到19个。频段越多,滤波器用量越大,且高性能滤波器占比随之提升。
进入5G时代,Sub-6GHz频段(频率范围450MHz-6GHz)拥有更大带宽和更高频率,BAW滤波器仍是首选。同时,5G手机需向下兼容3G和4G频段,因此3G/4G频段仍是滤波器的主要战场。此外,因频段干扰较少,性能和成本都较低的LTCC滤波器也有少量应用,但应用场景相对有限。
高频化趋势下TC-SAW与I.H.P-SAW的渗透路径
普通SAW滤波器在1GHz以下频段具备成本优势,但工作原理决定了频率越高,两个IDT叉指换能器间距越小,导致1GHz以上频段表现不佳,这一度让市场认为SAW将被BAW取代。村田推出的TC-SAW滤波器解决了SAW的热稳定性问题,高性能的I.H.P-SAW滤波器则克服了低频与散热性能差的弱点,使SAW技术路线重新焕发活力。
从演变路径看,SAW滤波器正沿高频、高温度稳定性、大带宽方向演进。TC-SAW目前技术成熟,覆盖手机80%的应用;I.H.P-SAW工作频率可达3.5GHz,具备BAW滤波器的温度特性和高散热性,能够替代一部分BAW滤波器。这一技术演进使SAW滤波器在5G高频化趋势下仍保有重要市场地位。
常见问题
5G时代SAW滤波器会被BAW完全取代吗?
不会。虽然5G Sub-6GHz频段BAW是首选,但TC-SAW已能覆盖手机80%的应用,I.H.P-SAW更可达到3.5GHz工作频率并替代部分BAW滤波器。SAW与BAW滤波器仍是行业的主要看点。
从2G到5G,单机滤波器用量增长了多少?
以官方资料数据为例,SAW滤波器从2G时代的8个/台增至4G时代的34个/台,BAW滤波器从3G时代的4个/台增至4G时代的19个/台。整体呈现随通信制式升级而显著增长的趋势。
为什么5G手机还需要大量3G/4G滤波器?
5G手机需要向下兼容3G和4G频段,因此3G和4G仍然是主要的滤波器战场。这也意味着滤波器需求并非简单从SAW切换到BAW,而是多种技术路线在单机内并存、各司其职。