隨著5G通信的發(fā)展,5G基站、載波聚合、Sub-6GHz以及毫米波頻段的發(fā)展和成熟,將大幅度拉動功率放大器(PA)、濾波器、低噪聲放大器(LNA)、開關(guān)、天線等中高頻器件的市場需求。
所謂中高頻器件,也就是應(yīng)用于5G中頻(Sub-6GHz)和高頻(毫米波mmWave)頻段的射頻器件,包含功率放大器(PA)、濾波器、天線、低噪聲放大器(LNA)、射頻開關(guān)、射頻收發(fā)器等器件。
“當前國內(nèi)芯片行業(yè)發(fā)展迅速,我國5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展已走在世界前列,但在整體產(chǎn)業(yè)鏈布局方面,我國企業(yè)主要處于產(chǎn)業(yè)鏈的中下游。在產(chǎn)業(yè)鏈上游,尤其是中高頻芯片和器件等核心環(huán)節(jié),技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平遠遠落后于國外。尤其是射頻芯片、模組仍嚴重依賴進口,射頻前端市場被Qorvo、Skyworks、博通等企業(yè)壟斷?!睆V東省未來通信高端器件創(chuàng)新中心首席架構(gòu)師樊永輝表示。
從上圖可以看到,通信射頻前端市場規(guī)模不斷擴大,發(fā)展趨勢良好,但此類器件技術(shù)和市場目前被國外大廠掌控和壟斷。中高頻核心器件是實現(xiàn)5G通信網(wǎng)絡(luò)的核心與關(guān)鍵之一,面對我國5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約瓶頸,實現(xiàn)國產(chǎn)射頻器件技術(shù)與市場的突破成為5G時代下的重要任務(wù)和目標。
據(jù)工信部調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,濾波器和天線具有國產(chǎn)化供應(yīng)鏈基本能力,但功率放大器供應(yīng)鏈弱小,中高頻核心器件是我國5G領(lǐng)域主要短板。
因此,面對“關(guān)鍵核心技術(shù)缺失”、“產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同不足”的行業(yè)現(xiàn)狀以及“sub-6G中材料和工藝不足”、“毫米波領(lǐng)域設(shè)計能力分散、制造產(chǎn)能稀缺”的技術(shù)現(xiàn)狀,緊扣5G中高頻核心器件設(shè)計、制造、測試和應(yīng)用等各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù),以器件設(shè)計為核心,垂直應(yīng)用為引擎,整合產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢資源,彌補通信產(chǎn)業(yè)鏈缺失環(huán)節(jié),實現(xiàn)中高頻核心器件前沿和共性技術(shù)研發(fā)供給、轉(zhuǎn)移擴散和首次商用化等眾多舉措成為我國爭奪未來通信技術(shù)國際制高點提供有力支撐,也為打破國外技術(shù)壁壘提供了新的可能和機遇。
此外,對于中高頻器件未來的發(fā)展與技術(shù)路線,樊永輝總結(jié)道,以SiC為襯底的GaN的功率放大器將是宏基站的主要技術(shù)。
Si基GaN功率放大器有望被應(yīng)用于微小基站以及高頻段的手機中,取決于8寸硅工藝能力以滿足大規(guī)模市場需求及降低成本;基站濾波器的主要技術(shù)仍將是陶瓷介質(zhì)濾波器;在手機中,在sub-6G頻率范圍內(nèi)將以FBAR為主,在更高的頻率,需要開發(fā)基于電磁波的濾波器技術(shù);5G時代,中高頻器件總的趨勢是小型化、模塊化、更高的頻率與集成化。