《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 微波|射頻 > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 淺析國(guó)產(chǎn)射頻功率放大器研究進(jìn)展

淺析國(guó)產(chǎn)射頻功率放大器研究進(jìn)展

2024-12-23
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察

自20世紀(jì)80年代蜂窩網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用起,過去的40多年間通信技術(shù)呈現(xiàn)出了波瀾壯闊的演進(jìn)歷史。

發(fā)展至今,隨著5G技術(shù)的成熟和滲透,不僅帶來了更高速率、更低延時(shí)、更大連接的移動(dòng)通信,而且5G標(biāo)準(zhǔn)下移動(dòng)通信的覆蓋對(duì)象從手機(jī)擴(kuò)展到了更多的IoT設(shè)備,從人與人之間的通信走向人與物、物與物之間的通信,在工業(yè)、能源等領(lǐng)域等誕生了豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。

在通訊技術(shù)的變革過程中,射頻前端作為通信設(shè)備不可或缺的核心部件,負(fù)責(zé)處理無線通信設(shè)備中的射頻信號(hào),在移動(dòng)智能終端、基站、Wi-Fi和IoT設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

0.png

射頻架構(gòu)圖

射頻架構(gòu)圖展示了無線發(fā)送和接收的過程:發(fā)射過程,從射頻收發(fā)芯片走上半部分,經(jīng)功率放大器(PA)將信號(hào)通過天線發(fā)射出去;接收過程,走下半部分,經(jīng)低噪聲放大器(LNA)進(jìn)入射頻收發(fā)芯片。

射頻前端市場(chǎng)規(guī)模在過去幾年中穩(wěn)步增長(zhǎng),市場(chǎng)需求隨著5G技術(shù)的商用化而顯著增長(zhǎng)。據(jù)Yole數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年全球移動(dòng)終端射頻前端市場(chǎng)規(guī)模為192億美元,預(yù)計(jì)到2028年,全球市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到269億美元,呈現(xiàn)出年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為5.78%的穩(wěn)健增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

0.png

移動(dòng)終端射頻前端市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)(億美元)(數(shù)據(jù)來源:Yole、卓勝微公司公告、開源證券研究所)

射頻PA,價(jià)值凸顯

射頻前端的核心部件包括功率放大器、濾波器、低噪聲放大器、開關(guān)和雙工器等。是無線通信系統(tǒng)中與外界交互最密切的部分,承載著連接用戶與網(wǎng)絡(luò)的重要任務(wù)。

其中,射頻功率放大器(Power Amplifier,PA)是射頻系統(tǒng)中的核心器件,負(fù)責(zé)將射頻信號(hào)的功率放大,以保證無線通信的有效傳輸。

0.png

圖源:方正證券研究所

具體來看,射頻發(fā)收器中調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率較小,需經(jīng)過一系列的放大獲得足夠的射頻功率后,傳輸至天線上,其性能直接決定信號(hào)的強(qiáng)弱、穩(wěn)定性等重要因素,左右著終端的用戶體驗(yàn)和節(jié)能降耗。PA核心參數(shù)包括增益、帶寬、效率、線性度、最大輸出功率等,眾多平衡的性能指標(biāo)非??简?yàn)設(shè)計(jì)能力。

射頻PA按照應(yīng)用場(chǎng)景大致可以分為手機(jī)、基站、WiFi、NB-IoT等四個(gè)賽道。

手機(jī)PA:受益于5G換機(jī)周期、單機(jī)所需要的PA量?jī)r(jià)齊升,手機(jī)PA需求上升。國(guó)內(nèi)手機(jī)PA廠商在2G、3G手機(jī)有優(yōu)勢(shì),受益4G向5G切換、國(guó)產(chǎn)替代加速。

基站PA:受益5G-A/6G新基建和5G普及,在帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的同時(shí)會(huì)激發(fā)基站市場(chǎng)需求,同時(shí)Massive MIMO等新工藝推動(dòng)基站端的PA需求增長(zhǎng)。

WiFi PA:WiFi射頻前端性能優(yōu)化的重點(diǎn)也在于PA。WiFi和5G配合將會(huì)實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景的覆蓋,網(wǎng)絡(luò)速率、節(jié)能效率將得到大幅度提升。隨著物聯(lián)技術(shù)不斷的普及,WiFi市場(chǎng)有望得到快速持續(xù)增長(zhǎng)。

NB-IoT PA:由于2G、3G退網(wǎng),5G建設(shè)進(jìn)程加速,NB-IoT作為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要分支,也將迎來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新階段。NB-IoT具有“大連接、廣覆蓋、低成本、低功耗的特點(diǎn)”,將PA集成進(jìn)SoC就是一個(gè)不錯(cuò)的解決辦法,采用SoC內(nèi)置功放PA可以降低對(duì)終端Flash存儲(chǔ)空間、終端尺寸、終端射頻等的要求,從而極大降低NB-IoT的終端成本和功耗。

能看到,隨著5G的商用,包括PA在內(nèi)的射頻芯片重要性隨之提升??梢哉f,5G時(shí)代給了射頻行業(yè)一方更廣闊的舞臺(tái)。

回顧射頻芯片的發(fā)展歷程。

20世紀(jì)80年代,射頻芯片開始被廣泛應(yīng)用于無線通信設(shè)備。

21世紀(jì),射頻芯片技術(shù)迎來了飛躍式發(fā)展。

2001年,高通公司推出了第一款商用3G射頻收發(fā)器——RTR6500,標(biāo)志著射頻芯片技術(shù)開始向多模多頻段方向發(fā)展。

2007年,蘋果公司在iPhone中采用了英飛凌的射頻功率放大器模塊,進(jìn)一步提升了移動(dòng)設(shè)備的通信能力。

2010年,隨著4G LTE技術(shù)的推廣,射頻芯片開始集成更多的頻段和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,支持多頻段和多模式的無線通信。

進(jìn)入5G時(shí)代,射頻芯片需要支持更高的頻率和更寬的帶寬,如高通的驍龍X50和X55 5G調(diào)制解調(diào)器支持毫米波和sub-6 GHz頻段,為5G通信提供了強(qiáng)有力的硬件支持。

此外,射頻前端模塊(RF FEM)的設(shè)計(jì)也變得更加集成化,諸多射頻產(chǎn)品集成了低噪聲放大器、功率放大器和開關(guān),以滿足緊湊的移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)需求。

射頻芯片技術(shù)隨移動(dòng)通信發(fā)展而進(jìn)步,不斷集成更多頻段和高數(shù)據(jù)速率,5G時(shí)代尤為顯著,射頻前端模塊設(shè)計(jì)更集成化。

在此趨勢(shì)下,射頻分立器件布局逐步多樣化,射頻前端模組布局也朝著一體化和高端化方向發(fā)展,主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)更加復(fù)雜化和集成度更高等方面。

同時(shí),在技術(shù)革新方面,新材料作用顯著。以功率放大器為例,其性能提升主要通過新材料與新工藝的結(jié)合,而非縮短制程。效率與線性度之間的平衡是最主要考慮的問題。隨著高頻段的解鎖,飽和電子速度更高的GaAs/GaN材料被作為功率放大器的材料,更適宜高功率工作環(huán)境。

在射頻前端模組化的高集成趨勢(shì)下,射頻PA模組行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):

技術(shù)迭代快:隨著通信標(biāo)準(zhǔn)的不斷演進(jìn),射頻PA模組需要不斷適應(yīng)新的頻段和性能要求,技術(shù)更新?lián)Q代迅速。

集成化趨勢(shì):為了滿足設(shè)備小型化和多功能化的需求,射頻PA模組呈現(xiàn)出高度集成化的特點(diǎn),將多個(gè)功能模塊集成在一個(gè)芯片上。

工藝復(fù)雜:制造射頻PA模組需要先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝,對(duì)生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制要求嚴(yán)格。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈:眾多企業(yè)參與競(jìng)爭(zhēng),技術(shù)、成本和客戶資源成為競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。

行業(yè)壁壘高:包括技術(shù)、資金、人才等方面的壁壘,新進(jìn)入者面臨較大挑戰(zhàn)。

總的來看,隨著技術(shù)和市場(chǎng)需求的不斷迭代,對(duì)射頻PA的技術(shù)性能需求再次拉升,需要PA有更高的工作頻率、更高的功率、更大的帶寬,同時(shí)模組化的到來也需要PA設(shè)計(jì)滿足高集成度模組化的需求。

在市場(chǎng)需求和技術(shù)要求的雙重驅(qū)動(dòng)下,包括PA在內(nèi)的射頻芯片逐漸發(fā)展為成長(zhǎng)最快的方向之一。Yole數(shù)據(jù)預(yù)計(jì),2025年P(guān)A市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到104億美元,市場(chǎng)空間廣闊。

國(guó)產(chǎn)射頻PA,正在崛起

廣闊的市場(chǎng)空間下,激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。

從供給側(cè)來看,與射頻前端行業(yè)的整體市場(chǎng)格局相似,射頻功率放大器作為最重要的射頻前端芯片,亦呈現(xiàn)由國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額的格局。射頻PA市場(chǎng)的主要份額集中在Skyworks、Qorvo、博通(Broadcom)、高通(Qualcomm)、Murata等國(guó)際廠商。

尤其是隨著射頻器件集成度提高,可生產(chǎn)全類型射頻器件產(chǎn)品的生廠商具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),Skyworks、Oorvo、Broadcom等國(guó)際射頻巨頭企業(yè)覆蓋射頻器件全部產(chǎn)品,為射頻器件集成化提供了基礎(chǔ)。

而相較之下,中國(guó)射頻PA廠商依然處于起步階段,市場(chǎng)話語權(quán)有限。不過,在這條充滿挑戰(zhàn)與機(jī)遇的細(xì)分賽道上,國(guó)內(nèi)射頻芯片企業(yè)近年來也在逐步崛起,通過自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,已涌現(xiàn)出數(shù)家標(biāo)桿企業(yè),在某些領(lǐng)域已經(jīng)可以替代國(guó)際廠商同類產(chǎn)品,成為射頻PA芯片市場(chǎng)的一股重要力量。

其中,唯捷創(chuàng)芯飛驤科技、慧智微、華太電子等國(guó)產(chǎn)廠商通過不斷提升設(shè)計(jì)能力和產(chǎn)品質(zhì)量,逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和市場(chǎng)拓展,縮小與國(guó)際巨頭的差距。

唯捷創(chuàng)芯

唯捷創(chuàng)芯專注于射頻前端芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)、銷售,主要產(chǎn)品為射頻功率放大器模組、Wi-Fi 射頻前端模組和接收端模組等集成電路產(chǎn)品。

其中,PA模組產(chǎn)品是唯捷創(chuàng)芯的營(yíng)收主要來源。2023年公司射頻及功率放大器件以及接收端模組產(chǎn)品營(yíng)收分別為26.33億、3.47億,占公司營(yíng)收95%以上。高集成度產(chǎn)品的營(yíng)收占比調(diào)整帶動(dòng)了公司毛利率的整體上升,并且隨著技術(shù)進(jìn)步時(shí)代發(fā)展,5G模塊將體現(xiàn)出更高的發(fā)展與營(yíng)收潛力。

當(dāng)前,唯捷創(chuàng)芯射頻功率放大器模組的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在從以中集成度的射頻功率放大器模組產(chǎn)品(如 MMMB和TxM等)為主,轉(zhuǎn)型為以高集成度射頻功率放大器模組產(chǎn)品(如L-PAMiD、L-PAMiF等)為主。

根據(jù)2023年年報(bào),公司在2023年成功實(shí)現(xiàn)了L-PAMiD產(chǎn)品在品牌客戶端的大批量出貨,成為國(guó)內(nèi)較早成功研發(fā)并向多家頭部品牌客戶大批量銷售該產(chǎn)品的企業(yè)之一;公司的車規(guī)級(jí)射頻芯片已通過客戶驗(yàn)證,正在汽車和模塊廠商處推廣,預(yù)計(jì)在2024年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模出貨。

此外,在衛(wèi)星通信領(lǐng)域,唯捷創(chuàng)芯的射頻前端產(chǎn)品也取得了顯著成績(jī)。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在高功率、抗負(fù)載變化的功率放大技術(shù)、線性度改善技術(shù)及低溫漂振蕩電路技術(shù)等方面。這些技術(shù)確保了其衛(wèi)星通信產(chǎn)品的高性能,能夠應(yīng)對(duì)衛(wèi)星通信的嚴(yán)苛環(huán)境需求。

可見,唯捷創(chuàng)芯正在逐步進(jìn)入高端增量業(yè)務(wù)。

總結(jié)來說,唯捷創(chuàng)芯作為射頻模組領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),正通過其PA模組和接收端模組的創(chuàng)新技術(shù),推動(dòng)5G通信技術(shù)的發(fā)展,并逐步拓展至車載射頻和衛(wèi)星通信等新興市場(chǎng)。公司在接收端模組領(lǐng)域雖然起步較晚,但已實(shí)現(xiàn)顯著的技術(shù)突破和收入增長(zhǎng),展現(xiàn)出強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力。隨著射頻市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,唯捷創(chuàng)芯的多元化戰(zhàn)略和技術(shù)創(chuàng)新能力預(yù)計(jì)將為其帶來持續(xù)的增長(zhǎng)動(dòng)力。

飛驤科技

在國(guó)內(nèi)射頻PA市場(chǎng)中,飛驤科技憑借其創(chuàng)新的5G射頻前端模塊脫穎而出,成為行業(yè)領(lǐng)軍者。

飛驤科技成立于2015年,在射頻前端技術(shù)領(lǐng)域深耕多年,通過不斷加大研發(fā)投入,推出了一系列高集成度的5G模組,如L-PAMiF、PAMiF和L-FEM,構(gòu)建了涵蓋完整5G頻段的射頻前端解決方案。這些模組通過創(chuàng)新設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了從2G到5G的全頻段兼容性,展現(xiàn)了飛驤科技在射頻前端模塊集成和技術(shù)創(chuàng)新上的領(lǐng)先地位。

在PA芯片設(shè)計(jì)方面,飛驤科技采用了超低靜態(tài)電流PA設(shè)計(jì)、包絡(luò)跟蹤(ET)設(shè)計(jì)和諧波調(diào)諧變壓器等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),極大地提升了芯片的功率效率和線性度。通過這些創(chuàng)新技術(shù),飛驤科技不僅提高了PA的功率輸出,更降低了功耗,使得產(chǎn)品在各種工作環(huán)境下表現(xiàn)出優(yōu)異的可靠性和穩(wěn)定性。此外,飛驤科技在設(shè)計(jì)中融入了功率均衡、多功率模式和溫度補(bǔ)償?shù)戎悄芗夹g(shù),優(yōu)化了低電壓條件下的功率表現(xiàn),滿足了5G、物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅艿男枨蟆?/p>

針對(duì)新材料和新架構(gòu)研發(fā),飛驤科技在襯底材料和放大器結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了創(chuàng)新性研究,例如采用化合物半導(dǎo)體材料及第三代半導(dǎo)體材料,以實(shí)現(xiàn)PA的小型化及高性能。同時(shí),公司創(chuàng)新研發(fā)的小型化Doherty功率放大架構(gòu),進(jìn)一步優(yōu)化了低差損和高抑制性能,顯著提升射頻前端的集成度和應(yīng)用靈活性。

同時(shí),飛驤科技的射頻PA產(chǎn)品在增益線性化和高耐用性方面取得了顯著進(jìn)展。例如,通過研發(fā)自適應(yīng)有源線性化偏置電路,優(yōu)化高功率下的增益壓縮和相位失真問題,以提高PA在不同使用條件下的線性度和溫度穩(wěn)定性。此外,采用的功率合成技術(shù)也進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的耐用性和可靠性。

在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中,飛驤科技具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),特別是在射頻前端技術(shù)創(chuàng)新上。與其他同類產(chǎn)品相比,其產(chǎn)品在功率效率和靈活性方面表現(xiàn)更為突出,且涵蓋了全面的通信標(biāo)準(zhǔn)。這使得飛驤科技的PA產(chǎn)品在用戶的選擇中占據(jù)了越來越重要的位置。盡管面臨著來自國(guó)際廠商的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)壓力,但飛驤科技憑借其強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和持續(xù)創(chuàng)新的能力,依然能夠在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。

隨著未來技術(shù)的不斷深化和市場(chǎng)的不斷變化,飛驤科技仍有機(jī)會(huì)通過調(diào)整策略和產(chǎn)品線優(yōu)化,進(jìn)一步增強(qiáng)其競(jìng)爭(zhēng)力,繼續(xù)擴(kuò)大其實(shí)力和市場(chǎng)份額。

慧智微

慧智微打開5G PA的王牌技術(shù)是可重構(gòu)設(shè)計(jì)的AgiPAM技術(shù),同時(shí)結(jié)合了高性能的射頻硬件,以及靈活的可配置軟件,完成多頻段、多模式射頻前端的設(shè)計(jì)。與當(dāng)前砷化鎵的多組功率器件的解決方案相比,AgiPAM技術(shù)使用同一組器件便能夠在多個(gè)頻段和多種模式間復(fù)用,使得基于該技術(shù)的功率放大器產(chǎn)品具有尺寸小、支持頻帶多、低成本等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破及規(guī)模商用,使射頻前端器件可以通過軟件配置實(shí)現(xiàn)不同頻段、模式、制式和場(chǎng)景下的復(fù)用,取得性能、成本、尺寸多方面優(yōu)化,不斷引領(lǐng)射頻創(chuàng)新。

慧智微的產(chǎn)品線涵蓋了2G、3G、4G、5G等多種通信制式,包括5G新頻段L-PAMiF發(fā)射模組、5G新頻段接收模組、5G重耕頻段發(fā)射模組、4G發(fā)射模組等數(shù)十款產(chǎn)品,兼容目前國(guó)際主流SoC平臺(tái)廠商的主要產(chǎn)品系列,可為客戶提供全面的射頻前端解決方案。

近年來,慧智微實(shí)現(xiàn)了從中低端向高端的產(chǎn)品升級(jí),此外,慧智微在實(shí)現(xiàn)L-PAMiF產(chǎn)品領(lǐng)先突破后,又率先投入L-PAMiD開發(fā)。

慧智微認(rèn)為,伴隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,從技術(shù)端來看,國(guó)內(nèi)射頻產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)陸續(xù)有公司具備L-PAMiD大模組的量產(chǎn)能力,整體射頻產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)完成了從0 到1 的發(fā)展階段,開始逐步走向更加高端化的產(chǎn)品形態(tài)。

華太電子

華太電子在射頻功率放大器(PA)領(lǐng)域已經(jīng)形成了全面的布局,覆蓋了從通信基站到工業(yè)應(yīng)用的多元化應(yīng)用場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)力:華太電子專注于LDMOS和GaN射頻器件的研發(fā)、設(shè)計(jì)、和制造,能夠提供高性能的PA解決方案。

產(chǎn)品覆蓋:產(chǎn)品線涵蓋從中低功率(1W)到大功率(3000W),從1.8MHz到6GHz工作頻段的多種射頻PA,滿足5G基站(宏基站、MIMO AAU、小基站等)、物聯(lián)網(wǎng)、無線對(duì)講機(jī)、工業(yè)科學(xué)醫(yī)療等不同領(lǐng)域的需求。

自主研發(fā)能力:華太電子掌握了全鏈路的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),從器件與工藝、晶體管器件建模、MMIC/分立器件設(shè)計(jì)、到器件封裝與測(cè)試、封裝材料與管殼,均自主研發(fā)并掌握核心IP,依托國(guó)內(nèi)強(qiáng)大的研發(fā)與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)需求并提供高性價(jià)比的產(chǎn)品解決方案。

本地化支持:相比國(guó)外廠商,華太電子在成本控制和本地客戶支持方面具有顯著優(yōu)勢(shì),提供更貼合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的解決方案,同時(shí)基于華太全鏈路布局,能夠?yàn)榭蛻籼峁└咝阅?低成本的解決方案。

值得關(guān)注的是,今年爆火的小米汽車SU7車載對(duì)講機(jī)中的PA,就是用的華太電子的產(chǎn)品。然而,華太電子射頻功率放大器最大的應(yīng)用場(chǎng)景并不是對(duì)講機(jī)或車載通信系統(tǒng),而是基站。

與手機(jī)里所用到的射頻芯片不同,通信基站要發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度高,用到的射頻放大器屬于大功率芯片。

華太電子自2010年起便專注于LDMOS工藝的研發(fā),根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景推出了多樣化的產(chǎn)品解決方案,主要包括MIMIC、分立器件以及寬帶專網(wǎng)三大產(chǎn)品系列。其中,MIMIC和分立器件主要面向運(yùn)營(yíng)商客戶的公網(wǎng)通信應(yīng)用,而寬帶專網(wǎng)產(chǎn)品則聚焦于專網(wǎng)領(lǐng)域,例如對(duì)講機(jī)、射頻解凍加熱、醫(yī)療設(shè)備及制造裝備中的射頻源等應(yīng)用。此外,華太電子的全資子公司——瑤華封測(cè)工廠,已實(shí)現(xiàn)空腔塑封(ACS)射頻大功率產(chǎn)品的量產(chǎn),單顆功率達(dá)100W。其射頻大功率ACS封裝(涵蓋GaN和LDMOS)產(chǎn)品累計(jì)出貨量已突破420萬只,而射頻功放(PA)器件總發(fā)貨量更是超過了1.7億顆。

華太電子在射頻業(yè)務(wù)上取得一座座“里程碑”,得益于華太自成立以來一直注重研發(fā)投入,尤其聚焦核心技術(shù)的突破,其中包括半導(dǎo)體工藝、射頻器件結(jié)構(gòu)、集成電路架構(gòu)、封裝材料與散熱材料等底層技術(shù)和原材料的創(chuàng)新與突破,以底層技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)整體方案優(yōu)化與提升。自成立以來,華太自研的RF LDMOS器件歷經(jīng)十代迭代,陸續(xù)發(fā)布12V~120V(偏置電壓)系列化工藝平臺(tái),射頻性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

與此同時(shí),華太致力于打造平臺(tái)化半導(dǎo)體公司,在技術(shù)演進(jìn)的道路上橫向發(fā)展,打通了"晶圓-設(shè)計(jì)-封測(cè)"整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,在器件工藝、器件建模、電路設(shè)計(jì)、封裝仿真設(shè)計(jì)、封裝工藝等節(jié)點(diǎn)均建立設(shè)計(jì)與應(yīng)用平臺(tái),將每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)層層放大;同時(shí)通過優(yōu)化供應(yīng)鏈和產(chǎn)能布局,確保產(chǎn)品快速響應(yīng)市場(chǎng)需求,為客戶提供高性能-低成本的解決方案。

展望未來,針對(duì)基站PA高頻化和寬帶化、高效率與低功耗、小型化與集成化以及高魯棒性的市場(chǎng)演進(jìn)趨勢(shì),華太電子規(guī)劃了全面的射頻PA的產(chǎn)品族,當(dāng)前已發(fā)布全系列的LDMOS小基站、LDMOS/GaN 宏基站、MIMO、驅(qū)動(dòng)級(jí)PA產(chǎn)品,其中高頻段的4.9GHz全套方案均已量產(chǎn)。而在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療等多元化領(lǐng)域,華太發(fā)揮其LDMOS獨(dú)有的高魯棒性優(yōu)勢(shì),成功發(fā)布并量產(chǎn)了50V/65V/120V產(chǎn)品,單管功率等級(jí)最高已實(shí)現(xiàn)3KW。

技術(shù)創(chuàng)新方面,當(dāng)前華太電子規(guī)劃了下一代產(chǎn)品族平臺(tái),預(yù)研項(xiàng)目包括U6G PA、混合工藝PAM、超寬帶Doherty PA架構(gòu)、超大功率單管等,與上下游廠商共同推動(dòng)射頻PA的技術(shù)進(jìn)步,為客戶提供更完整且先進(jìn)的射頻解決方案。

整體來看,華太電子將圍繞技術(shù)演進(jìn)和市場(chǎng)需求雙輪驅(qū)動(dòng)來做選擇,繼續(xù)聚焦射頻PA產(chǎn)品,在芯片體積、功率密度、可靠性和易用性等方面進(jìn)行不斷優(yōu)化迭代,給市場(chǎng)和客戶帶來價(jià)值,持續(xù)提升自身市場(chǎng)份額。

卓勝微

卓勝微是通過濾波器及分立方案多維入手,進(jìn)一步研發(fā) L-PAMiD產(chǎn)品。

但實(shí)際上,卓勝微在很多年前就已經(jīng)開始布局手機(jī)PA的研發(fā),但效果并不理想。直到2020年來,卓勝微又重新針對(duì)射頻PA領(lǐng)域展開了頻繁的布局。此前,在卓勝微2019年登錄創(chuàng)業(yè)板的招股書中就也有顯示,公司正在積極布局射頻功率放大器芯片及模組研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。

在PA產(chǎn)品布局方面,卓勝微選擇了從WiFi FEM方面入手,以市場(chǎng)主流GaAs工藝為基礎(chǔ),以集成于射頻模組中為產(chǎn)品主要形態(tài),積極優(yōu)先布局功率放大器業(yè)務(wù)。根據(jù)公開消息顯示,卓勝微已推出WiFi端射頻功率放大器產(chǎn)品。

除了上述企業(yè)之外,昂瑞微、銳石創(chuàng)芯、紫光展銳、康希通信、至晟微、安其威微、明夷科技、芯百特等國(guó)產(chǎn)廠商也在積極布局PA市場(chǎng),在這片競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中不斷突破。這些企業(yè)的崛起,預(yù)示著中國(guó)射頻芯片市場(chǎng)的快速發(fā)展。

從整體來看,近年來,國(guó)產(chǎn)射頻PA廠商技術(shù)進(jìn)步顯著,逐漸縮小與國(guó)際巨頭的差距。無論是在低功率的終端類PA領(lǐng)域(如手機(jī)PA和Wi-Fi PA)還是在中高功率領(lǐng)域(如基站PA),國(guó)產(chǎn)廠商均已基本實(shí)現(xiàn)海外供應(yīng)商的替代,在部分工藝場(chǎng)景甚至已實(shí)現(xiàn)對(duì)海外廠商的彎道超車。其中在5G基站、智能手機(jī)和IoT等領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品方案更具備性價(jià)比和供應(yīng)鏈安全的優(yōu)勢(shì),有效地保障了我國(guó)通信領(lǐng)域的供應(yīng)安全。

接下來,國(guó)內(nèi)企業(yè)需要持續(xù)強(qiáng)化自身技術(shù)實(shí)力和供應(yīng)鏈整合能力,還需要關(guān)注市場(chǎng)需求的變化,加強(qiáng)產(chǎn)品差異化研發(fā),提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力才能在市場(chǎng)中立足并取得成功。

內(nèi)卷之下,國(guó)內(nèi)PA市場(chǎng)如何洗牌?

回顧這些國(guó)內(nèi)射頻企業(yè)的發(fā)展歷程,可以看到一條清晰的發(fā)展脈絡(luò):

1.0時(shí)代,以較低門檻的分立產(chǎn)品作為切入點(diǎn),經(jīng)歷同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)與產(chǎn)品迭代錘煉;

2.0時(shí)代,抓住國(guó)產(chǎn)替代機(jī)會(huì)迅速融資擴(kuò)張,擴(kuò)充研發(fā)實(shí)力,獲得市場(chǎng)和客戶認(rèn)可,營(yíng)收規(guī)模迅速增長(zhǎng);

3.0時(shí)代,產(chǎn)品逐漸升級(jí),獲得市場(chǎng)與客戶廣泛認(rèn)可,逐步進(jìn)入5G模組高端領(lǐng)域,擺脫低端內(nèi)卷困境。

國(guó)內(nèi)射頻芯片企業(yè)在自主研發(fā)和創(chuàng)新過程中,正逐漸打破國(guó)外壟斷局面。但不可否認(rèn)的是,由于5G建設(shè)逐漸放緩,整體市場(chǎng)規(guī)模不斷縮小,此外,由于近年來新的玩家大進(jìn)入,加劇了該市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。另外由于射頻PA的產(chǎn)能供大于求,諸多芯片廠商加入了降價(jià)換量的局面,進(jìn)一步加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

國(guó)內(nèi)射頻PA行業(yè)開始出現(xiàn)內(nèi)卷現(xiàn)象。甚至有些缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量低下,低價(jià)擾亂市場(chǎng),導(dǎo)致產(chǎn)品毛利低,進(jìn)而抑制了產(chǎn)品創(chuàng)新,形成惡行循環(huán)。

對(duì)此,華太電子認(rèn)為,內(nèi)卷不可避免,但也推動(dòng)了行業(yè)優(yōu)勝劣汰,只有具備技術(shù)實(shí)力、創(chuàng)新能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的企業(yè)才能在激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

尤其是隨著資本回歸理性,射頻前端市場(chǎng)開始逐漸產(chǎn)生分化。一方面是小規(guī)模初創(chuàng)公司,由于規(guī)模體量較小,無法繼續(xù)通過價(jià)格換市場(chǎng)的方式獲得更多融資,越來越難以承受低價(jià)搶市場(chǎng)帶來的現(xiàn)金流惡化,進(jìn)入惡性循環(huán)甚至面臨生存危機(jī);另一方面是已經(jīng)成規(guī)模的國(guó)內(nèi)頭部射頻公司,調(diào)整價(jià)格策略和產(chǎn)品方向,逐步挑戰(zhàn)集成度更高、難度更大、利潤(rùn)更好的高端產(chǎn)品,以實(shí)現(xiàn)逐步優(yōu)化營(yíng)收結(jié)構(gòu)和利潤(rùn)的目的。

面對(duì)行業(yè)挑戰(zhàn),通過加強(qiáng)研發(fā)提升競(jìng)爭(zhēng)力是擺脫內(nèi)卷的唯一出路。

一方面,國(guó)內(nèi)PA廠商需要不斷投入研發(fā)和創(chuàng)新,通過產(chǎn)品性能、工藝水平和技術(shù)服務(wù)的提升,核心技術(shù)節(jié)點(diǎn)的突破,聚焦高附加值領(lǐng)域,強(qiáng)化在5G-A、多元化市場(chǎng)等高端應(yīng)用的布局,推出領(lǐng)先行業(yè)的產(chǎn)品,提升品牌競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)認(rèn)可度,打造差異化競(jìng)爭(zhēng)力,避免低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。

另一方面,在鞏固國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí),積極拓展海外市場(chǎng),用高性能的產(chǎn)品服務(wù)更多海外客戶群體,提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

筆者認(rèn)為,國(guó)產(chǎn)射頻廠商的成長(zhǎng)需要時(shí)間,尤其是在國(guó)產(chǎn)替代的過程中,產(chǎn)業(yè)鏈廠商的支持至關(guān)重要。國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)廠商應(yīng)保持開放,與射頻廠商積極溝通,分享使用反饋,幫助國(guó)產(chǎn)芯片提升性能。同時(shí),頭部系統(tǒng)廠商應(yīng)加大投入,像蘋果和三星那樣進(jìn)行深入分析與測(cè)試,而不僅僅依賴價(jià)格比較,以推動(dòng)國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈逐步完善。

結(jié)語

射頻前端行業(yè)正處于快速發(fā)展期,市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步為行業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展空間。盡管國(guó)產(chǎn)射頻企業(yè)在全球市場(chǎng)仍處于追趕地位,但隨著技術(shù)突破和國(guó)產(chǎn)化替代的深入推進(jìn),5G、WiFi、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的進(jìn)一步興起,迎來發(fā)展機(jī)遇。越來越多的國(guó)產(chǎn)射頻放大器企業(yè)開始嶄露頭角,逐漸打破了國(guó)外產(chǎn)品的壟斷局面。

但是,技術(shù)、產(chǎn)品升級(jí),以及突破專利壁壘仍是橫亙?cè)谒麄兠媲暗膬勺呱健8叨酥泛蛧?guó)產(chǎn)替代也不可能一蹴而就,唯愿本土射頻企業(yè)能咬定青山不放松,保持長(zhǎng)期的戰(zhàn)略定力和持續(xù)的投入,盡快在國(guó)際市場(chǎng)上贏得了更多的話語權(quán)。


Magazine.Subscription.jpg

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請(qǐng)及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。