国产射频前端能在5G时代弯道超车吗？

电子发烧友网报道 文/黄山明

射频前端（RFFE）作为模拟芯片这顶皇冠上的“明珠”，如今随着5G技术的全面铺开，全球的市场格局正在发生悄然变化。据高通数据统计预测，三年内5G射频前端市场复合增长率为12%，规模将达到180亿美。

高通的高级副总裁兼总经理Christian Block认为，基于4G的5G终端设备设计复杂性增加，进一步推动了预期增长。

目前高通正在多条产品线中集成UltraSAW技术，包括前端模组（FEMiD）、分集模组（DRx）、Wi-Fi分离器、GNSS分离器、功率放大器模组（PAMiD）等。

值得注意的是，高通的UltraSAW还采用了Soitec基于Smart CutTM技术的POI衬底，与高通滤波器的设计和系统相结合，可以保证带有多滤波器功能的多工器芯片的良率。

数据来源：Yole、Skyworks、Qorvo、高通

或许基于对其技术上的信息以及高通在在调制解调器产品上的优势，Christian Block表示高通预计在今年年底便能坐上RFFE市场的头把交椅。与此同时，博通、Skyworks、Qorvo、村田等老牌RFFE厂商，也在积极向5G射频前端进发。

5G技术推动射频前端量价齐升

射频前端分为发射通路和接收通路，由滤波器、功率放大器（PA）、双工器（由两组不同频率的阻带滤波器组成）、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。

由于5G的信号频段大幅增加，因此需要组成部件的数量也急剧增多，同时5G通讯设备还需要向下兼容4G与3G等通信制式，所需要的部件更加庞大。据研究统计，每增加一个频段就需要增加1个PA，1个双工器，1一个射频开关以及2个滤波器。2G支持4个频段，3G支持6个频段，4G达到20个，而5G则达到80个。

组件的急剧增加也让成本快速上升，据Yole数据测算，Sub-6GHz智能手机射频前端成本将达32美元，毫米波的射频前端成本将增至38美元以上，而4G时代仅为15.3美元，这也不怪乎高通将5G射频前端视作下一个大生意。

把目光转向国内市场，在4G及以前通信技术的射频前端中，国内厂商与国际大厂差距较大，但5G技术的快速普及以及国内广阔的物联网市场，让国内厂商看到了国产替代的机会。

国内相关企业5G射频前端动态

面对5G射频前端的巨大趋势，部分国内巨头采取积极观望的态度，如华为虽然没有直接接入进行生产，但却通过投资的方式参与其中，不过相比之下，华为更青睐滤波器相关厂商。目前华为已经入股好达电子、德清华莹、灿勤科技等。

卓胜微

卓胜微主要经营射频开关、射频低噪声放大器、射频滤波器、射频前端模组以及低功耗蓝牙微控制器。当前卓胜微在射频开关领域销售额达到全球前三，是全球率先推出集成射频低噪声放大器和开关的单芯片企业之一，也是国内最大的开关供应商，同时也是首先采用12寸65nm RF SOI工艺晶圆生产高性能天线调谐开关芯片的企业之一。

当前，卓胜微所提供的射频低噪声放大器、射频开关的各类型多种型号产品均可满足5G中的sub-6GHz频段应用需求；在射频天线调谐开关系列，已经全面覆盖Sub-6GHz频段，并支持高性能天线协调的各种功能。这些产品已逐步在三星、华为、vivo、OPPO等终端厂商上实现量产销售。

今年五月底，卓胜微宣布，为了加大投资高端射频滤波器芯片及模组研发和产业化项目，以及5G通信基站射频器件研发及产业化项目，拟定增约30亿元。这将有利于加快公司在滤波器领域的研发进度，进一步提升公司在射频领域的竞争优势。

从其年报上显示，卓胜微2019年营业收入达到15.12亿元，同比增长169.98%，归属于上市公司股东净利润达4.97亿元，同比增长206.27%。其公司研发人员从上年同期的70人，增长至年报发布末期的146人，研发人员数量占比达67.28%。

麦捷科技

麦捷科技主营业务为研发、生产及销售片式功率电感、滤波器及片式LTCC射频元器件等新型片式被动电子元器件和LCD显示屏模组器件。为了布局未来5G移动通信和物联网智能终端产品应用，为了满足智能手机在射频高性能滤波器及电源管理方面需求井喷的市场，开发了顺应智能手机发展趋势的终端射频声表滤波器（SAW）和MPIM小尺寸系列电感，目前麦秸科技射频前端产品对国内知名手机厂商及IDH均有供货。

据麦捷科技2019年财报显示，麦捷科技已经募集8.5亿元用于投资生产MPIM小尺寸一体成型电感和SAW滤波器等新产品项目，2019年营收达18.17亿元，较去年同期上升8.74%；实现归属于上市公司股东净利润为4509万元，同比下降65.76%。研发人员数量为329人，占总人数的9.76%。

截至2019年12月31日，麦捷科技已获授权的专利共158项，其中发明专利25项，实用新型专利117项，外观专利1项，软件著作权15项，同时公司参与的“高世代声表面波材料与滤波器产业化技术”项目获得2018年度国家科学技术进步二等奖。

三安光电

三安光电同样是一家老牌的半导体企业，在射频前端领域，三安光电已建立国内由手机芯片到PA厂再到SAW厂的垂直供应链策略联盟布局，替代进口，稳定RF原件市场。

目前三安光电砷化镓射频HBT产品主流工艺已经开发完成，出货客户累积至73家，达270种产品，客户范围扩展至包括日本、韩国、台湾在内的泛亚太国家和地区；PHEMT产品通过可靠度验证，已进入量产阶段；氮化镓射频涵盖5G领域，已给几家客户送样，产品已阶段性通过电应力可靠性测试，实现小批量供货；滤波器产品的研发和可靠性验证已取得了实质性进展，进入客户送样验证阶段。2020年4月份，华为发布消息，其高端PA芯片已成功流片，在三安光电开始小批量量产。

2019年，三安光电研发投入合计8.07亿元，占营业收入比例为9.64%。公司研发人员数量为1752人，占总人数比例为15.36%。

武汉凡谷

武汉凡谷长期专注于发展移动通信天馈系统射频器件的核心技术，三大主营业务为双工器、合路器、塔顶放大器，应用于2G、3G、4G、5G等通信网络，具有端到端的一站式生产制造体系。

3G至4G时代，滤波器形态变化并不大，主流产品为金属腔体滤波器，到了5G时代Massive MIMO和有源天线的应用驱使滤波器小型化和轻量化，金属腔体向陶瓷介质滤波器转变，而陶瓷介质滤波器在原材料、制造工艺及管件控制点等方面都有了质的革新。加上Massive MIMO的商用，射频通道数量增加，进一步推动陶瓷介质滤波器需求量提升。

武汉凡谷目前部分型号的5G陶瓷介质滤波器已经通过了客户的认证并批量销售，多个型号的“全金属”形态及“金属腔体+介质谐振杆”形态的5G小型化滤波器已批量销售。此外，武汉凡谷加快新业务布局进度，重点开拓微波天线、环形器和AFU（天线滤波器一体化）业务，提升高质量的产品能力，组建垂直化的专线生产资源配置。

2019年，武汉凡谷总营收为17.13亿元，同比增长43.37%；归属于上市公司股东净利润为2.60亿元，同比增长37.88%。研发投入为8211万元，占总营收比为4.79%；研发人员数量为245人，占总人数7.38%。

紫光展锐

紫光展锐由紫光集团收购的展讯通信和锐迪科整合而来，产品涵盖2G/3G/4G/5G移动通信基带芯片、AIoT芯片、射频前端芯片等，此前已经推出了虎贲、春藤等国产5G芯片。

今年3月份，紫光展锐宣布，基于AiP的5G毫米波终端原型已完成关键的技术和业务数据测试，该方案实现了相控阵天线与射频前端器件的高度集成，可支持N257、N258和N261等多个毫米波频段，设计更加紧凑，天线的体积更加小型化，更低的工艺成本。

德清华莹

德清华莹主营业务为声表面波器件、压电、光电晶体材料和射频模块三大类产品，是行业内具有材料、器件和模块全产业链竞争优势的企业。不仅在2017年便获得了信维通信的投资，并在2020年得到华为的入股。

目前德清华莹年产各类声表谐振器、声表滤波器8000万只左右，常用于遥控、安防、智能家居等领域；SAW传感器方面，德清华莹研发了一款可以以无源方式工作的声表面波温度传感器，并可以工作在强磁、强电、粉尘等恶劣环境中。

汉天下电子

汉天下电子前身为贵州中科汉天下微电子有限公司，公司从事无线通信射频前端芯片及模块的设计、研发、生产和销售。核心产品为应用于4G/5G移动终端的基于MEMS技术的BAW滤波器芯片及射频模组。

目前，汉天下是国内CMOS工艺手机射频供方芯片出货量最大的设计公司，公司在2017年出货8.5亿颗芯片。

开元通信

开元通信是一家新兴的、专注于射频前端解决方案的本土芯片公司。在今年3月份，开元通信推出了“蜂鸟”（Silicone-SAW）射频前端子品牌。该品牌涵盖各类接收滤波器芯片，包括高集成度DiFEM模组系列产品EM1507、EM25xx，以及业界最小尺寸（0907）的分立接收滤波器全系列产品EP12xx等。

在2019年8月，开元通信还推出了针对中国移动的5G n41频段的滤波器芯片，型号为EP70N41，频段范围2.515~2.675GHz。此外，开元通信开针对5G推出了多款滤波器新品，包括针对n79频段的EP70N79（4.8GHz~4.9GHz）、全频段B41高性能滤波EP7041（2.496GHz~2.69GHz）。

慧智微

慧智微是一家高性能微波射频前端芯片提供商，目前基于可重构技术平台，推出了面向4G、5G、IoT的系列射频前端芯片，广泛应用于智能手机、平板电脑、无线通信模块、车载智能后视镜、智能手表等产品。

2019年2月，慧智微联合中移动，成为国内首家于MWC展示5G Sub-6GHz PA模组的射频芯片公司。2019年4月，慧智微宣布推出5G可重构射频前端平台Agi5G技术，这也标志这慧智微从4G到5G的拓展。2019年6月，慧智微演示了工作于n77/79 5G频段的射频前端模组，该模组集成了功率放大器、滤波器、开关、LNA等射频前端模块，并且支持HPUE PC2高功率，满足运营商对5G高功率的需求，预计在今年四季度可以帮助客户实现5G终端量产。

需要注意的是，慧智微是国内第一家，全球第二家在该频段推出集成化5G射频前端芯片的厂商。

飞骧科技

飞骧科技由国民技术有限公司的无线射频事业部于2015年5月独立拆分而来，是一家专注专注于功率放大器（PA）等射频IC领域和解决方案的公司，截至2017年，射频产品已经累计出货量超数亿颗。

今年6月份，飞骧科技正式发布了一套完整的5G射频前端方案，也是第一套完整支持所有5G频段的国产射频前端解决方案及第一套采用国产工艺实现5G性能的射频前端模块。其采用的正是国产三安砷化镓工艺，并在此工艺的基础上达成了5G性能。

飞骧科技的5G产品完全基于自主研发的发明专利和专有技术，这项完整支持所有5G评断的国产射频前端解决方案也可以认为填补了国内市场的空白。

小结

目前，全球射频前端市场仍由国际企业所主导，一方面是由于国际企业起步较早，底蕴深厚，在技术、专利、工艺等方面具有较强的领先性。同时通过一系列产业整合拥有完整的产品线，在高端产品上的研发实力较为雄厚；另一方面，大部分国际领先企业以IDM模式经营，拥有设计、制造和封测的全产业链能力，综合实力较强。

相对之下，国内射频前端企业在近几年虽然实现了快速发展，在技术水平和产业规模上都有所提升，但在基础上仍较为薄弱，并且主要集中在无晶圆设计领域。想要缩小于国际企业的差距，为由在新技术、新产品等方面持续投入，构建具有自主发展能力和核心竞争力的产业链。

5G时代的到来，恰好提供了这样的窗口，加上中美之间的博弈，让国产替代呼声渐起。从国内的射频前端企业也能看出，都在大力投入5G技术，研发适宜产品，不少企业更在产品及业绩上获得了双丰收。从完全依赖国际厂商，到逐步国产替代，国内企业正向这条道路奋力迈进。

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