談到射頻芯片，大家即使不是很熟悉也不會(huì)陌生,。射頻芯片,，是指能夠?qū)⑸漕l信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的芯片,。具體到通信設(shè)備中，則指由射頻收發(fā)器,、射頻前端和天線等元器件組成的射頻信號(hào)處理單元,，其主要的工作是負(fù)責(zé)信號(hào)的發(fā)送與接收。

　　其中,，射頻前端更是射頻信號(hào)處理單元的核心部件,。所謂射頻前端，又包括濾波器（Filter）,、雙工器（Diplexer/Duplexer,，由2個(gè)濾波器組成）、功率放大器（PA）,、開關(guān)（Switch）,、低噪聲放大器（LNA）和天線調(diào)諧器等一系列負(fù)責(zé)不同射頻信號(hào)處理功能的器件。

　　和很多其他芯片一樣,，在射頻前端方面，國內(nèi)一直處于追趕位置,。尤其是隨著5G,、WiFi以及萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，疊加地緣政治等一系列問題的影響,，發(fā)展本土射頻前端產(chǎn)業(yè)已經(jīng)刻不容緩,。實(shí)際上，一些歷經(jīng)多年發(fā)展的本土射頻供應(yīng)商也等到了開花結(jié)果的時(shí)刻,，并站上參與下一階段競賽的起跑線,。

　　高門檻的射頻前端，濾波器尤甚

　　去年以來，國內(nèi)某手機(jī)廠商因?yàn)槭艿矫绹撇枚Ｖ雇瞥?G手機(jī)的事實(shí)已經(jīng)不是什么新聞,。據(jù)很多傳媒報(bào)道,，之所以會(huì)出現(xiàn)這種卡脖子的情況，最主要的是因?yàn)槿狈?G射頻芯片,。尤其是濾波器,，更是被很多業(yè)內(nèi)人看作是射頻芯片的天花板。

　　這就不禁讓人好奇,，為何這些“小”器件門檻如此之高,？據(jù)本土射頻芯片先驅(qū)漢天下的首席技術(shù)官賴志國博士介紹，射頻芯片之所以那么難,，與其所具備的幾方面特征有關(guān)：首先,，射頻芯片領(lǐng)域技術(shù)壁壘高，需要依靠長期的經(jīng)驗(yàn)積累,；其次,，射頻芯片設(shè)計(jì)涉及的理論知識(shí)繁多復(fù)雜；再次,，很多射頻芯片的指標(biāo)要求都是要挑戰(zhàn)工藝極限,，需要很多創(chuàng)新性的電路結(jié)構(gòu)；最后,，關(guān)鍵的還是工藝及封裝的物理限制或者模型的不準(zhǔn)確性導(dǎo)致的難題,。

　　特別是隨著5G通信技術(shù)的普及，電子設(shè)備支持的頻段越來越多,，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)速度也隨之加快,。在這一演進(jìn)過程中隨著射頻前端器件數(shù)量不斷增加，多頻段設(shè)計(jì)復(fù)雜程度更是迎來了指數(shù)級的增加,。

　　來到濾波器領(lǐng)域,，則門檻又進(jìn)一步被提高。由于無源器件與有源器件在生產(chǎn)工藝上完全不同,，這就使得濾波器在研發(fā)上與PA差別極大,。據(jù)賴志國博士介紹，相較于PA產(chǎn)品的研發(fā),，濾波器沒有一個(gè)成熟的代工產(chǎn)業(yè)鏈可以使用,。因此濾波器廠商不僅要在設(shè)計(jì)上下功夫，還必須兼顧工藝和模型,。只有把這三者緊密結(jié)合在一起,，才能有機(jī)會(huì)研發(fā)出可信賴的濾波器。又因?yàn)檫@三個(gè)方面彼此影響,，這就意味著濾波器的開發(fā)絕不是簡單的“1+1+1”的難度,，而是成倍疊加的難度,。

　　正是因?yàn)樯漕l芯片如此之難，加上國內(nèi)廠商又錯(cuò)失了先發(fā)優(yōu)勢,，這就讓射頻芯片成為了一個(gè)被海外廠商壟斷的市場,。

　　據(jù)Yole在2021年的報(bào)告中介紹，包括Skyworks,、muRata,、Qualcomm、Qorvo和 Broadcom在內(nèi)的五家廠商占據(jù)了射頻前端市場 85% 的份額,。其中除muRata是日本廠商以外,，其他四家都是來自美國的企業(yè)。報(bào)告進(jìn)一步指出,，5G 的引入增加了手機(jī)的復(fù)雜性以及射頻的用量,，這就讓繼續(xù)使用分立射頻元件構(gòu)建可接受的外形尺寸的5G手機(jī)成為了一項(xiàng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也因此將推動(dòng)更多的集成,。而射頻前端市場的領(lǐng)導(dǎo)者因?yàn)槎紦碛羞m應(yīng)多種市場需求的靈活模塊產(chǎn)品,，可以幫助解決此問題。除此之外,，他們甚至還為旗艦機(jī)定制了模塊產(chǎn)品,。

　　國產(chǎn)初露曙光，漢天下一馬當(dāng)先

　　國外企業(yè)正在加緊鞏固他們的護(hù)城河,，但從Yole的報(bào)告看來,，來自中國公司的射頻芯片公司也在快速興起?？v觀國內(nèi)的射頻芯片市場,，除了以開關(guān)聞名的卓勝微外，我們在PA方面也擁有了唯捷創(chuàng)芯,、慧智微,、昂瑞微和飛驤科技等企業(yè)。至于濾波器市場,，同樣也涌現(xiàn)出了一批佼佼者,。和射頻前端的其他領(lǐng)域不同的是，目前國內(nèi)射頻濾波器廠商主要集中于聲表面濾波器領(lǐng)域,，如好達(dá)電子,、卓勝微、信維通信和麥捷科技等就是其中的代表,。但在大家廣受關(guān)注的體聲波濾波器方面，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化力量尚在興起,，能力尚有較大不足,，僅有包括蘇州漢天下電子有限公司在內(nèi)的少數(shù)廠商,，可通過自主研發(fā)制造出具有高性能的高端射頻前端體聲波濾波器芯片產(chǎn)品。

　　之所以出現(xiàn)這種情況,，主要與體聲波濾波器的研發(fā)難度有關(guān),。賴志國博士解釋說，作為一種主流的手機(jī)濾波技術(shù),，體聲波濾波器比聲表面波濾波器具有更高穩(wěn)定性,、更高Q值，更低的插入損耗和耐高功率等特性,，能夠在高頻通訊市場發(fā)揮重要作用,。但從其設(shè)計(jì)和制造上看，則還有很多難點(diǎn)需要攻克,。例如產(chǎn)業(yè)鏈的缺失和不完善,、核心裝備嚴(yán)重依賴進(jìn)口、材料制備技術(shù)不成熟,、專業(yè)技術(shù)人才稀缺,、聲電轉(zhuǎn)換的物理模型及理論基礎(chǔ)不完善、專利壁壘強(qiáng),、核心器件及模組的技術(shù)積累不足等,。

　　由此可見，想要在這樣一個(gè)市場（尤其是濾波器方面）突圍是何其的艱難,，但漢天下恰逢其會(huì),。最近在某國內(nèi)一線手機(jī)品牌最新一代手機(jī)的拆解中，筆者就在其電路板上發(fā)現(xiàn)了漢天下WiFi濾波器（型號(hào)：HS5524FB06）和B40濾波器（型號(hào)：HS5540FC16）的身影,?？紤]到這個(gè)品牌對供應(yīng)商的嚴(yán)苛要求和這兩個(gè)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)難度，我們似乎看到了國產(chǎn)公司打破國外壟斷,、解決射頻“卡脖子”難題,、迎來國產(chǎn)射頻新紀(jì)元的一縷曙光。

　　據(jù)筆者獲悉,，成立了近十年的漢天下是國產(chǎn)射頻芯片的先驅(qū),。尤其在濾波器方面，公司通過多年的技術(shù)積累和打磨,，將這方面的業(yè)務(wù)打造成公司最為核心的模塊,，并讓公司成為國內(nèi)率先全面掌握體聲波濾波器量產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)之一。這次打進(jìn)國產(chǎn)旗艦的濾波器就是公司多年研究成果的一次展現(xiàn),。

　　賴志國博士也表示,，上述的WiFi和B40濾波器都擁有低插損和高帶外抑制的共存指標(biāo)，而公司最近推出的下一代B40濾波器HSBP1240在性能上則更進(jìn)一層,。據(jù)賴博士介紹,，目前國內(nèi)同類產(chǎn)品的插入損耗維持在1.5dB以上,，而漢天下的這款濾波器在保持其它性能不變的情況下，大幅優(yōu)化了帶內(nèi)插損,，典型插損值小于1.0dB,。他同時(shí)指出，HSBP1240在帶外抑制方面也極具競爭優(yōu)勢,，能滿足近端（2422-2482MHz）帶外抑制45dB以上,，二次諧波抑制48dB，功率承受能力大于31dBm,，在30dBm輸入功率情況下二次諧波小于-40dBm,。另外，該款產(chǎn)品的尺寸為1.1mm×0.9mm,，可同時(shí)滿足目前手機(jī)射頻前端對濾波器芯片小尺寸及高性能的需求,。

　　“憑借優(yōu)異的技術(shù)性能，HSBP1240解決了當(dāng)前市場上面臨的幾大痛點(diǎn)問題,。首先,，減少電流消耗，增加續(xù)航時(shí)間,；其次,，極大改善產(chǎn)品發(fā)熱狀況，延長電池壽命,；最后,，提高靈敏度從而提升產(chǎn)品的信號(hào)清晰度，優(yōu)化語音質(zhì)量,。正是因?yàn)檫@眾多優(yōu)點(diǎn),，讓HSBP1240在以對供應(yīng)商要求高而著稱的客戶中獲得了難能可貴的認(rèn)可?！睗h天下首席運(yùn)營官殷毅敏總結(jié)道,。

　　緊接著，殷毅敏再次重申,，作為基礎(chǔ)優(yōu)勢業(yè)務(wù),，漢天下未來將在已有的濾波器產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行產(chǎn)品性能、尺寸等迭代升級,，更好地滿足客戶需求,。這首先體現(xiàn)在面向5G應(yīng)用場景時(shí)，公司將繼續(xù)推出高性能中高頻段射頻濾波器 （如B40,、2.4GHz WiFi）,、雙工器（如B25、B3,、B7）,、多工器（如B1+B3,；B1+B3+B7）芯片；其次,，公司也會(huì)把高頻超高頻大帶寬射頻濾波器芯片（如n41、n77,、n78,、n79、5GHz WiFi）作為下一階段的奮斗目標(biāo),。

　　“雖然國產(chǎn)射頻企業(yè)在PA和濾波器方面有了單點(diǎn)突破,，但我們必須清楚地認(rèn)識(shí)到，國產(chǎn)射頻仍然還有很長一條路要走,。以濾波器為例,，國內(nèi)這些廠商仍主要集中在單個(gè)濾波器芯片產(chǎn)業(yè)，雖然雙工器已開始涉及,，然而四工器,、多工器等復(fù)雜高端的射頻濾波器產(chǎn)品還未形成規(guī)模出貨?！币笠忝舯硎?。

　　與此同時(shí)，在射頻芯片龍頭方面,，我們也看到一場不算新的“革命”正在緩緩上演,。

　　模組成新戰(zhàn)場，無源廠更具優(yōu)勢

　　從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看來,，隨著通信技術(shù)升級,，高集成模組化是市場發(fā)展的必然結(jié)果。最近幾年射頻領(lǐng)域發(fā)生的多單收購就是朝著這個(gè)目的而來,。如Qualcomm收購RF360的全部股份以及最近發(fā)生的muRata收購Resonant,，無一不是為了鞏固自己的實(shí)力和擴(kuò)充自己的產(chǎn)品線，為射頻模組化做好準(zhǔn)備,。

　　在上述因素的影響下,，我們可以看到全球射頻芯片產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)了一個(gè)新局面：分立器件方面，細(xì)分市場玩家眾多且分散,，競爭異常激烈,；而來到模組市場，則贏家通吃,，Broadcom,、Qorvo、Skyworks,、muRata和Qualcomm這五大巨頭幾近瓜分市場,。

　　“這些國際廠商在模組方面持續(xù)推進(jìn)高性能高集成度的 FEMiD 和 PAMiD 等方案,，已成為射頻前端最高難度也是最高價(jià)值的金字塔尖領(lǐng)域?！辟囍緡┦繌?qiáng)調(diào),。他進(jìn)一步指出，射頻模組主要?jiǎng)澐譃榉旨＝M和主集模組,。其中,，前者不含 PA、且對濾波器的性能要求低于發(fā)射端,，所以難度相對較低,。至于主集模組，則因?yàn)橥瑫r(shí)含有收發(fā)通路,，且集成了高端濾波器（或雙工器,、多工器）、PA 等器件,，難度極高,。

　　這就讓必須走上射頻模組化的本土廠商迎來新挑戰(zhàn)。不過,，和十幾年前的那次追趕不一樣,，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，國產(chǎn)射頻芯片站上了一個(gè)新高度,。

　　賴志國博士告訴記者：“首先在PA方面,，由于砷化鎵工藝的成熟，PA的迭代將會(huì)很慢,，這就給了國內(nèi)foundry趕超的機(jī)會(huì),，后續(xù)圍繞著PA的更多話題應(yīng)該是國產(chǎn)化和本土化。但在濾波器方面,，選擇則非常少,。”“不管是分集接收模組還是主集模組,，濾波器都是高端模組最核心,、難度最大的器件?！辟囍緡┦垦a(bǔ)充說,。

　　換而言之，對于漢天下這些擁有濾波器核心技術(shù)的廠商,，在走向模組化的道路上,，會(huì)擁有更大的優(yōu)勢，事實(shí)上他們也正在摩拳擦掌。

　　殷毅敏表示,，漢天下核心成員來自清華大學(xué),、南京大學(xué)、上海交通大學(xué),、中國人民大學(xué),、東南大學(xué)以及美國麻省大學(xué)、美國辛辛那提大學(xué),、美國印地安納大學(xué),、美國喬治華盛頓大學(xué)等海內(nèi)外高等學(xué)府，他們在射頻集成電路和MEMS器件領(lǐng)域均深耕20年,，具有在海內(nèi)外知名企業(yè)和科研院所的研發(fā)和管理經(jīng)驗(yàn)。而為了補(bǔ)齊公司的產(chǎn)品線,，公司已引進(jìn)一支有源團(tuán)隊(duì),，團(tuán)隊(duì)成員主要來自于世界頂尖的射頻芯片公司，主持設(shè)計(jì)生產(chǎn)的多款射頻功放產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于iPhone,、Galaxy等主流智能手機(jī),。隨著有源團(tuán)隊(duì)的加入，漢天下的人才梯隊(duì)結(jié)構(gòu)更加合理,，成員間優(yōu)勢互補(bǔ),，覆蓋射頻前端無源（以濾波器為代表）和有源（以PA為代表）兩大核心模塊，擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)驗(yàn),。

　　“在這樣一支全新團(tuán)隊(duì)的支持下,，漢天下希望以聲學(xué)濾波器（Acoustic Filter）為核心產(chǎn)品，開發(fā)WiFi前端模組（WiFi FEM）,、射頻前端模組（FEMiD）,、接收前端模組（DiFEM）以及射頻收發(fā)模組（PAMiD/PAMiF）等模組產(chǎn)品，走上一條從單一濾波器向高端模組產(chǎn)品進(jìn)軍的大道,?！币笠忝粽f。

　　在他看來,，未來為了避免同質(zhì)性趨勢,，射頻芯片企業(yè)應(yīng)該貼近終端廠商聯(lián)合設(shè)計(jì)，更多的是鎖定上下游企業(yè)共同進(jìn)退,，才能跟國外大廠一決高下,。而濾波器是射頻前端的關(guān)鍵器件，是限制國產(chǎn)廠商從低端分立器件走向中高端模組的關(guān)鍵,。

　　由此可見,，在新一輪的射頻前端模組化的進(jìn)程中，漢天下?lián)屨剂讼葯C(jī)。