很多人都知道手機處理器是手機最為重要的晶片,但是除了處理器之外,手機最重要的晶片非射頻期間莫屬。
聲音要傳到千裡之外,得先轉化成高頻的射電波。信息編碼成一秒鐘幾十億波峰的正弦電波,對方手機接收和還原,紋絲不亂。這就是射頻晶片的本事,通常情況下,一部手機主板使用的射頻晶片佔整個線路面板的30%-40%,以以 iPhone 7 為例子,手機配備了 3 顆 PA 晶片(高、中、低頻段), 2 顆濾波器組, 2 顆射頻開關, 2 顆 PA、濾波器一體化模組。
除了手機之外,射頻晶片在5G通信領域具有重要的作用,射頻器件是無線連接的核心,射頻賽道具備持續成長性 。凡是接入移動網際網路的設備均需要射頻前端晶片,隨著聯網設備數量持續增加,射頻晶片市場持續增長。在5G推動下,未來全球無線連接數量將成倍的增長。據Yole數據,2018年全球移動終端射頻前端市場規模為150億美元,預計2025年有望達到258億美元,7年CAGR達到8%。
射頻晶片則是能夠將射頻信號和數位訊號進行轉化的晶片,具體而言,包括RF收發機、 功率放大器(PA) 、 低噪聲放大器(LNA) 、 濾波器、 射頻開關(Switch) 、 天線調諧開關(Tuner) 等。
功率放大器負責發射通道的射頻信號放大;
濾波器負責發射及接收信號的濾波,負責頻率選擇,保障信號在不同頻率互不幹擾傳輸;
雙工器負責FDD系統的雙工切換及接收/發送通道的射頻信號濾波;
射頻開關負責接收、發射通道之間的切換;
低噪聲放大器主要用於接收通道中的小信號放大。
Qorvo與Skyworks、新博通、Muruta(村田)四家幾乎佔據了全球射頻領域80%的市場份額,被業內稱之為「四足鼎盛」。
隨著5G時代的到來,中國在5G領域開始佔有自己的技術優勢,必須要自己掌握射頻晶片,尤除此之外,我國是全球最大的手機生產基地,同時華為、 vivo、 oppo、小米、魅族、聯想等國產品牌的手機銷售量佔全球的 50%以上。
目前,中國已經開始了射頻晶片國產替代計劃,中國具備射頻晶片設計的公司有紫光展銳、唯捷創芯、中普微、中興通訊、雷柏科技、華虹設計、江蘇鉅芯、愛斯泰克等。
以紫光展銳為例,紫光展銳已經實現了砷化鎵和 CMOS 兩種不同工藝在 2G、3G、4G 射頻前端產品的全面覆蓋,並已量產射頻開關、低噪聲放大器以及 2.4G/5G 雙頻 Wi-Fi 射頻前端產品,且在射頻濾波器方面已經完成初步布局。
而北京中科漢天下電子是中國銷售額和出貨量領先的射頻前端晶片和射頻 SoC 晶片的設計廠商,漢天下擁有完整的 PA/FEM 產品線系列,產品覆蓋 2G、3G、4G 全系列,是國內首家同時擁有大規模量產的 CMOS PA 和 GaAs PA 技術的廠商。漢天下 CMOS PA 已經成為 2G 功能機和智能機的首選射頻功放,成功應用於 SPRD 和 MTK 等各類平臺。
天津諾思微系統則是我國內首家FBAR射頻濾波晶片生產公司,也是國內少數的專注FBAR濾波器的擁有IDM(垂直整合製造)模式的廠商,建有亞洲首座具有完全智慧財產權(IP)的FBAR晶圓廠。諾思的FBAR技術水平已經處於國際領先地位。到目前為止諾思也已推出包括N41在內的多款濾波器產品。諾思微系統在該領域獲得200餘項專利。
可以說,隨著射頻晶片國產化替代加速,中國將打破美日在射頻晶片的壟斷地位!