对于智能手机产业而言，未来的几年最火的热点无疑是5G，每一代通信移动技术的革新，都会引发行业重大变化，如何在新一轮战役中抢占制高点成为企业难点。12月初，中国工信部正式对外公布，已向中国电信、中国移动和中国联通发放了5G系统中低频段试验频率的许可，中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源；中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源；中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源。这意味着基础电信运营商开展5G系统试验使用的频谱资源得到保障，距离5G商业更进一步。
而从5G领域来看，不仅仅手机内部会发生重大变化，而射频则更是重中之重！那么，届时射频又将会有哪些重大变化呢？对此疑问，手机报在线采访了Qorvo亚太区移动产品事业部高级战略市场经理陶镇（Lawrence Tao），从陶镇处了解到，5G时代射频领域将会有重大变化，对于射频产业而言，在5G时代也将迎来新一轮爆发！
5G射频产业规模暴增：新增频谱和功能为主要动力
根据Yole Development今年7月数据显示，2017年全球射频前端滤波器市场约80亿美元，2023年达到225亿美元。可以预见，射频产业未来几年无疑将会迎来新一轮产业升级，其中的主要驱动原因5G的诞生，不仅仅手机市场会有新的增长需求，同时也诞生了一些新的应用场景。
众所周知，射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换；射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大；射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大；射频滤波器用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；双工器用于将发射和接收信号的隔离，保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。
其中滤波器负责发射及接收信号的滤波，最大的业务板块，驱动力来自于新型天线对额外滤波的需求，以及多载波聚合（CA）对更多的体声波（BAW）滤波器的需求。功率放大器负责发射通道的射频信号放大，第二大业务板块，预测高端LTE功率放大器市场的增长将被2G和3G市场的萎缩所平衡。
低噪声放大器接收通道中的小信号放大；第二大业务板块，市场规模因新型天线的出现与增长将稳步前行。射频开关接收、发射通道之间的切换；第三大业务板块，市场由天线开关业务驱动而增长。天线调谐器驱动力来自调谐功能被添加到主天线和分集天线中；双工器负责FDD系统双工切换及接收/发送通道的信号滤波；接收机/发射机负责射频信号的变频、信道选择。
据了解，一部4G智能手机中射频前端的成本在8-15美元，包含10颗射频芯片，其中PA 2-3颗，射频开关2-4颗，滤波器颗数在40-100多颗不等！2016年滤波器在射频前端模块中的价值量占比是50%，但是到了2022年，该比例更是有望增长到70%。由此可见，在射频前段模块中，滤波器的价值占比十分高！
此外还有数据显示，射频前端2016年的市场规模在100亿美元左右，但是到了2022年将突破250亿美元，年复合增长率更是超过了14%。同时，据Mobile Experts预测，射频滤波器市场将由现在的50亿美金的市场规模增长到2020年的120－130亿美金，甚至到2022年成长到150-160亿美金。这也可以看出滤波器在射频前端的价值占比，要远远超过射频开关、射频低噪声放大器！
而随着5G的推进，频段增加需要更多射频元件，射频前端器件的数量增加导致手机内PCB空间紧张，工艺难度提升。此外，因轻薄化趋势、5G天线需要净空保证信号、未来全面屏对于空间的挤占等，未来射频前端中PA、滤波器、双工器、天线开关、LNA等几大模块的高度集成是未来趋势。
同时，PA芯片的性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、通话质量、信号接收能力、电池续航能力和待机时间，是整个通讯系统芯片组中除基带主芯片之外最重要的组成部分。由于无线通讯协议的复杂化及射频前端芯片设计需求提升，PA设计厂商往往会视系统需求，将多功能器件集成在一个芯片封装中，形成多种功能组合。
随着频段增多及载波聚合的应用，分离式多模多频已无法满足要求，射频模组PAMiD渐成主流，也就是说将PA和滤波器封装到一个模组里，这样可以降低频段之间的相互干扰。这要求PA供应商加深同滤波器供应商的合作，因此同时具备PA和滤波器产线厂商具备优势。
由上可知，在5G射频领域，滤波器将会成为重要战场。那么，滤波器数量增长又是哪些原因呢？据陶镇表示：“5G相比较4G，真正增长的并不是带来额外的滤波器的增长，而是频谱的增长，针对这个新的频段，有支持这个新的频段的功能，比如说射频前端，其实带来新的频段的滤波器、新的频段的PA、新的频段的开关等。正因为额外带来新的这个频段，而且是高频的，这就会会导致手机里面的射频前端特别特别复杂，就是复杂性增强了。”
其还介绍，在5G时代，除了原本的滤波器、PA以外，还需要额外的天线风控器来做天线的隔离，5G引入的新频谱会额外地对射频器件产生新的需求。比如说天线调节器，因为额外带来了3.5Ghz和4.8Ghz频谱，现在要覆盖到翻了一倍的频谱，一根天线做不了，就需要增加更多的天线，要么就引入更多的天线调节的半导体器件，来适当地根据频谱优化天线。
除了新增加的频谱以外，还有一个重要原因则在于功能性的增长，陶镇强调：“功能性的增加，就是在咱们现在4G LTE里，对器件增加数量，比如说我们讲的调制方式的增加，再如载波聚合带来个别器件的数量增加，而真正带来器件数量增加是MIMO。”
5G时代：BAW和SAW滤波器到底能不能胜任？
值得一提的，当前的滤波器主要有BAW和SAW两种，其中一个是平面传递能量，一个是垂直传递能量，这两者都是基于声学的滤波器，基于声学工艺的滤波器。那另外一种滤波器就叫做陶瓷，陶瓷这都是基于电传输的滤波器。
声学滤波器在移动制式出来以后，更多的是用在手机里面，因为它的优势在于，尺寸可以做到很小。陶瓷滤波器的问题就是尺寸，尺寸不能做小，所以不太可能放在手机里面。所以声学滤波器应声而出就是因为性能跟陶瓷一样好，几乎还更好，因为声学滤波器的功能在不断的提升而且尺寸会做的越来越小。所以在现有的这个手机里面，基于声学的滤波器用的非常多，几乎都是声学滤波器。
并且到了5G时代，5G引入了两个新的频谱3.5GHz和4.8GHz。那滤波器本身的工艺它有两个最主要的因素：第一个是中心频点不知道在哪，中心频点在两个频点，第二个是在这个中心频点，可能支持的带宽有多宽，这个是由滤波器的材料决定的。所以在现有的这两种滤波器，无论是BAW或者SAW，现有可成熟的产品形态还都不能支持这么宽带的。
其强调：“无论是900兆的3.5GHz，或者是600兆的4.8GHz，因为NG9就是4.8GHz，全频段是600兆赫兹。而4.4GHz到5GHz，那这个N7C全频段3.3到4.2。如果为了这些全频段的这两个现有的声学滤波器都做不到。当然我们也在不断的改进我们的工艺，让未来在5G这两个频段，声学滤波器可以做到。”
此外，如果在这个频段把频宽缩小，比如900兆做不了，是不是可以做400兆的？那在咱们中国就更容易，中国可能就200兆。当然如果考虑到全球蔓延，可能更宽一点。但是如果只做中国市场，那就200兆，那也有可能现有的BAW，就是BAW或者SAW是可以做到的，这个完全取决于智能手机厂商的需求。
简而言之，“现有的声学滤波器在，如果这是全频段的还是有挑战的，需要不断的去提升的。但是如果随着频段越来越窄，这则取决于每个区域的最终频谱的划分，取决于手机厂家最终他要定位于哪个国家，在有一些定制化的设置。假设在3.5GHz需要200兆的，那也有可能采用BAW或者SAW。”
备战5G：Qorvo展示多款射频前端产品
据介绍，Qorvo通过两年时间成为业界第一个正式推出3.5Ghz的射频前端基于5G的芯片，其一直在开发所谓的这个5G潜在的频段，因为在两年前，所有的国家的监管部门都在说，比如3.5Ghz就是未来可能5G的核心频段，甚至包括个别国家说了4.8Ghz，于是Qorvo一直在致力于开发基于3.5Ghz和基于4.8Ghz的射频前端模块。
在开发过程中，因为随着3Gpp对5G的定义越来越明确，包括现在的Releaste15，包括潜在明控的Releaste16，所以Qorvo在开发当中也是在不断地根据最新的需求，在不断地去更新产品的规格，定义产品需要满足的指标，甚至和主要的芯片公司在一块去配合。
所以在过去两年，由于在标淮化的层面没有做完，业界都是在一起摸索，包括整个这个设备厂家、芯片公司和手机厂家。不过，随着3Gpp标准化和频谱的定义下来以后，全球的频谱越来越明确，这也就意味着技术研发进入商用化阶段。
随后在温哥华举行的第23届GTI（Global TD-LTE Initiative）Workshop上，Qorvo就展示了N41频段的射频前端模块和全频段N41滤波器展示，这也是Qorvo首次展示适用于n41频段的射频前端模块。
据悉，Qorvo目前的产品策略去覆盖全球的这个5G的射频前段模组，覆盖的频段主要就是三大块，第一个就是3.5Ghz，就是官方的或者标准化的层面叫N77或者N78，那还有就是N79，就是4.8Ghz，其中3.5Ghz是它的中心频带，他们很宽的一个频带，另外还有一个就是现在的N41，就是2.5Ghz的这个频段。所以我们最新展示的是基于N41的这个频段推出的一个射频前端模块，因为它里面集成的东西包括功率放大器、滤波器、开关、藕合器都在里面。
简而言之，Qorvo拥有广泛的创新RF产品组合，可覆盖600 MHz至80 GHz的频率范围，因此具有加速向5G过渡的独特优势。此次GTI Workshop现场展示的QM75041是支持n41频段的射频前端模块解决方案，同时也满足PC2的技术要求并针对高级RF的平台，包括旗舰智能手机和数据设备进行优化，从而加快5G测试和部署。
此外，随着5G时代通信性能要求日趋严苛和RF复杂程度不断提高，Qorvo专有的LowDrift™和NoDrift™滤波技术能够解决业界最具挑战性的LTE系统和芯片组问题。适用于频段41、采用LowDrift™BAW技术的LTE Tx/Rx滤波器TQQ0041T具有低温漂甚至零温漂的特性，在温度变化下仍然有很好的带外抑制，而且其低插损、高功率容量亦均不会受到功率提高带来的不利影响，同时也支持PC2标准。除了Sub-6G的频段外，在5G FR1频段（n77、n78和n79）上，Qorvo同样展示了QM78201射频前端模块，支持该频段的5G全球部署与现场试验。
手机报在线
2018-12-27 14:19
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