要說科技產業今年什麼最熱門，非「5G」莫屬，截至到7月底，全球已經有126個國家，將近400家運營商在開展5G部署的研究，而我國目前走在世界前列，截至到今年6月份，我國的5G入網用戶已經上億，5G終端連接數超過了6600萬。從5G的產業鏈來看，它的應用、運營商、終端、上遊的模組、器件，晶片，以及更加上遊的設備材料來看，它涉及的產業鏈非常長。
本文主要談一談5G射頻前端的發展狀況和趨勢，以及國內企業在產業鏈中的位置和貢獻。射頻前端模塊（RF Front End）主要包括濾波器、功率放大器（PA）、低噪聲放大器（Low Noise Amplifier，LNA）、射頻開關、天線調諧器、雙工器，以及接收機/發射機等幾部分。
其中在射頻濾波器方面，國內企業最近有不少動作，比如開元通信近期推出了其最新的射頻發射模組（FEMiD）晶片品牌「鴻雁」系列產品；天津諾思獲得經緯輝開1.27億元投資後，終於在近期解決了南昌3億元的借款問題，其BAW濾波器產線進入量產倒計時，預計十月份可以達到全面投產狀態。
全球射頻前端發展狀況及發展趨勢
根據Resnant的預測，2020年全球射頻前端市場將超過1500億元，其中濾波器市場超過1000億元。進入5G時代，手機終端新增了N77/N78/N79等高頻頻段，射頻濾波器用量大幅增加。
Qorvo曾在公開場合表示，4G手機濾波器用量約為40個，而5G手機將提高到70個，另外在3GHz以上的頻段，BAW濾波器是主流方案，隨著5G的持續滲透，BAW濾波器市場的產值佔比持續提升。
根據公開數據，4G時代單部手機的射頻濾波器價值量在4-7美元之間，到5G時代，這個數字會變成10美元以上。在晶片封裝端，射頻前端模塊逐步從CSP封裝形式轉為WLP封裝形式。
從濾波器方面來看，基站跟終端都略有不同。基站側主要是以金屬濾波器和陶瓷介質濾波器為主，在這個領域國內跟國外有一些企業都在布局。國內主要有大富科技和武漢凡谷等企業；國外有村田、TDK、京瓷、凱薩琳（愛立信）、康普和CTS等企業。手機側，4G時代主要以聲表面波濾波器（SAW）和體聲波濾波器（BAW）為主；到5G時代，LTCC和IDP將會迎來發展契機。另外，薄膜體聲波諧振器（FBAR）也會繼續擴大其市場份額。由於技術和專利上的優勢，當前濾波器市場主要以國外的企業為主，其中，SAW濾波器主要供應商為村田、TDK、太陽誘電、Skyworks、RF360等幾家廠商，體聲波濾波器為Broadcom、Qorvo、太陽誘電和RF360等幾家主導；LTCC和IDP濾波器主要供應商為村田、太陽誘電和RF360等。手機端射頻濾波器國產化率僅為個位數。
在功率放大器方面，基站側在2G/3G時代基本全部使用LDMOS工藝，4G時代開始使用氮化鎵工藝，預計5G時代，氮化鎵工藝將成為主流。LDMOS產品市場份額主要被NXP、Ampleon、Wolfspeed等佔據。超過70%的氮化鎵PA市場被住友電工、Wolfspeed和Qorvo佔據。手機側PA在4G時代主要採用砷化鎵工藝，全球4G PA約90%市場份額被Skyworks、Qorvo、博通、高通和村田佔據。5G時代，還是會延續砷化鎵工藝的發展。
在天線方面，4G基站就開始採用MIMO技術，不過當時最多採用8T8R，天線主要是無源天線。到5G時代，將會更多採用Massive MIMO技術，主要採用64T64R，並且向有源天線演進，天線與濾波器集成的一體化解決方案將會更受歡迎。基站側天線全球市場超過40%的份額被中國企業佔據。在手機上，介質更低的LCP天線可能會成為一種主流。
其他的射頻開關、LNA，以及天線調諧器的發展勢頭也很好。從工藝上來看，RF SOI工藝可能會取代砷化鎵工藝，逐漸成為射頻開關的主流工藝。LNA目前以SiGe工藝為主，但在毫米波波段，SOI有望成為主流。天線調諧器目前以SOI工藝為主，RF MEMS工藝的佔比逐漸增加，因為RF MEMS工藝在品質因數、線性度和插入損耗等方面的性能更好。供應商方面，射頻開關的主要供應商有Skyworks、Qorvo、村田、博通和卓勝微等；LNA的主要供應商則包括博通、安森美、英飛凌、TI和NXP等；
射頻前端市場國產量與需求量相差甚遠
縱觀射頻前端的整個產業鏈，幾乎每個環節都被國外廠商佔據著主要市場，比如射頻PA市場，Skyworks、Qorvo、博通和村田四家企業就佔據了超過90%的市場；在濾波器市場，村田、博通、太陽誘電和Qorvo、Skyworks聯手拿走了95%的市場份額，國內廠商的市場份額僅佔個位數。
不過自去年以來，由於中美貿易摩擦和美國對大陸科技公司的技術管制，加速了國產器件的替代步伐，射頻前端產業也不例外，現在不少下遊品牌廠商都在積極尋找能夠國產替代的射頻晶片廠商。國內射頻企業迎來了發展良機，而且隨著技術上不斷的積累和突破，國內有不少射頻前端企業開始嶄露頭角，在全球市場佔有一席之地。比如國內射頻開關企業卓勝微、射頻晶片代工企業三安光電、封測企業長電科技等。
比如在射頻濾波器方面，國外企業將主要精力集中在了高頻段BAW濾波器市場，中低頻SAW濾波器技術進展緩慢，這也成為了國產替代的重點領域。
在國內的射頻前端領域中，深耕濾波器產業多年的企業有好達電子、中電26所、德清華瑩和中電55所等。企業方面卓勝微、信維通信和麥捷科技在SAW濾波器領域相對較快，其中麥捷科技與中電26所合作，信維通信與德清華瑩在合作開發新的產品。在體聲波濾波器領域，漢天下、開元通信和天津諾思等廠商進展迅速。
好達電子是濾波器出貨量領先的國內射頻廠商，其主要產品包括中頻SAW濾波器、聲表諧振器、雙工器和其他射頻濾波器產品。
諾思擁有300多項技術專利，是國內最早開始研發BAW濾波器，技術實力最強的BAW濾波器廠商之一。它擁有自有濾波器Fab，在天津、南昌和綿陽三地建有生產線。該公司是國內唯一擁有Fab的BAW濾波器供應商。其高功率容量體聲波濾波器在基站領域有應用。據其官網信息，諾思天津工廠濾波器交付能力3億顆/年，南昌工廠的交付能力為12億顆/年。綿陽工廠規劃總投資額為128億元，屆時將具備110億顆FBAR濾波器產能。
開元通信採用的是Fablite經營模式，它成立於2018年，是一家新興的、專注於射頻前端解決方案的本土晶片公司。公司總部成立於廈門市海滄區，目前在上海張江設有運營中心，並在深圳設有銷售及客戶支持中心。公司產品主要基於BAW、SAW、TC-SAW還有LTCC的濾波技術，覆蓋了分立濾波器、射頻模組還有WLP管芯等產品領域。核心自主智慧財產權已申請了50多項發明專利，其中包括10餘項PCT的國際專利。該公司在2019年就發布了BAW濾波器品牌「矽力豹」系列產品，隨後又推出了SAW濾波器品牌「蜂鳥」產品系列。今年8月又正式推出了射頻發射模組（FEMiD）晶片品牌「鴻雁」系列產品。
EM6375是「鴻雁」品牌的首款射頻發射模組晶片，同時也是國內首個量產的FEMiD射頻發射模組產品，採用了適用於模組的先進WLP封裝方式，集成了單頻性能富有競爭力的各頻段濾波器管芯，有效減小了射頻前端在手機板上的佔用面積，佔用面積僅為分立方案的1/4至1/3。相比於傳統分立濾波器 開關的方案，通過器件優化和集成優化，系統功耗也可以得到明顯降低。
具體性能參數方面，EM6375集成了高性能SOI射頻開關及多個頻段、不同工藝（BAW、SAW、LTCC）的雙工器和收發濾波器晶片。同步推出的首發產品，FEMiD 5G射頻模組濾波器晶片EM6375，將高線性多擲數mipi控制射頻開關，及多個基於BAW / SAW / LTCC技術的雙工器和收發濾波器集成至一顆發射模組晶片內部，能支持B1/3/5/7/8頻段發射和接收，B34/39/41頻段接收，GSM850/900/1800/1900發射通路，支持B1＋B3, B3＋B41 和B39＋B41載波聚合，支持n41及EN-DC，同時還集成了7個AUX口，可以擴展至更多的頻段。
漢天下是國內率先全面掌握BAW濾波器量產技術的公司之一，擁有關於BAW濾波器、諧振器的多項核心技術。2019年推出了適配5G技術的一些濾波器產品，包括全頻段N41濾波器在內的多款產品。
在PA市場，4G之後，國內PA企業就已經開始慢慢的站穩了腳跟，有了4G這個基礎，現在正在向5G方面布局。從未來看，國內5G基站的建設會加速，需求會增長，這樣會極大拉動PA市場需求，包括氮化鎵的需求。同時5G基站的建設也會拉動5G終端的發展，而終端的發展也會進一步帶動5G砷化鎵市場的發展。
目前氮化鎵工藝的市場還未完全打開，國內企業也主要集中在砷化鎵工藝階段。但從未來來看，國內的發展趨勢可能跟國際差不多，一方面基站側氮化鎵工藝會逐步取代CMOS工藝，成為宏基站的主流。但在微基站方面矽基的CMOS方案和砷化鎵還是會有一定的市場空間。
終端側，砷化鎵還是主流，不過，可重構的PA是5G PA一種潛在的技術路線。矽基的氮化鎵有望降低成本，成為手機PA的一種解決方案。
在毫米波段PA的技術發展方面，一方面基站側的毫米波頻段，矽和砷化鎵具有成本優勢，但是氮化鎵仍然是高功率PA的一個優選方案；手機側在毫米波的波段方面，PA仍存在多種可能的技術路線。
PA 市場主要由國外廠商主導，市場份額集中在Skyworks、Qorvo 和博通等國際廠商中。國內PA 廠商基本是Fabless 設計公司，主要有海思、卓勝微、昂瑞微、唯捷創芯、紫光展銳、慧智微、飛驤科技、銳石創新等，主要代工廠有三安光電、海特高新。
在天線方面，國內的基礎還是比較好，市場佔有率比較高，5G天線發展會帶來量價同升的局面。5G技術的發展會推動小基站天線的應用，對於終端側的天線，5G也帶動模塊化的發展，逐步引入了一些新的材料和一些新的技術。同時毫米波段天線將會系統化和集成化，毫米波的5G天線相關廠商也正在加緊天線、濾波器以及材料的布局。從未來的趨勢看，基站側天線會從MIMO升級成Massive MIMO；終端側，一方面是高階的調製，載波聚合和MIMO三大技術提升5G天線帶寬與下載的速率，軟板天線已經成為目前的一個主流。在毫米波段方面，模塊化是一個趨勢，同時AIP的封裝也是未來的一個主流。
其他的射頻開關方面，一方面射頻開關和LNA天線調諧量會進一步提升，射頻開關領域，國內企業已經採用設計+代工的產業模式，佔據了一定的市場份額。在射頻開關天線調諧方面主要採用RF SOI工藝，LNA方面主要採用CMOS矽+氮的工藝。從未來的趨勢看，一方面射頻開關未來會向雙刀、三刀等多載波聚合的開關演進。
射頻開關廠商主要包括Skyworks（33%）、Qorvo（20%）、村田（14%）、博通（10%）等。目前國內主要的射頻開關企業包括卓勝微、德清華瑩、紫光展銳、唯捷創芯、韋爾股份、迦美信芯等，國內射頻開關封測廠有嘉盛、日月新和通富微電。
總結
總的來說，我們在射頻前端產業還是有非常大的發展空間的，不過面臨的挑戰也不少，比如我們的射頻前端相關的企業大多是些初創企業，基本都是以單點突破為主，產品線方面還不完善，整體解決方案不足；高水平專業人才也比較匱乏，如果互相挖人的話，對企業的穩定性很不利等等。
我們如果想要在射頻前端產業中佔據更大的市場，還是需要加強基礎研究和原始創新，夯實射頻器件產業的發展基礎；還需要加強人才的培養，注重人才的引進；更重要的是要合理引導產業布局，促進產業鏈上下遊的協同發展，避免盲目投資造成行業資源浪費。