C114通信网 艾斯

　　C114讯 6月16日专稿(艾斯)一面是席卷全球的新冠疫情，一面是中美贸易战的持续博弈。然而，根据Strategy Analytics发布的新 报告显示，即使面对这两股巨大力量的裹挟与冲击，包括基带处理器和射频前端(RFFE)在内的全球移动终端射频器件市场还是在2020年创下了历史 高收入，并且在5G的推动下，该市场直到2025年都有望继续保持强劲增长。

　　来自Yole的预测数据显示，2023年射频前端市场规模将达到350亿美元，较2017年增加130%，未来6年复合增速高达14%。其中，滤波器已成为射频前端器件市场中份额 大、增速 快的业务领域，该细分市场将从2018年的92亿美元到2023年增加至225亿美元，复合增速达到20%。

　　不过，无法忽略的一个现实是，左右和把控如此庞大射频器件市场的仍然是美国博通、SkyWorks、Qorvo和日本村田(MuRata)这些外国厂商，甚至其合计市场份额已达到97%左右。当我们唏嘘于华为被美国政府列入所谓“实体清单”而面临“无芯可用”并导致业务发展受阻时，射频器件对于整个5G通信系统的重要性也愈发提升，国内企业若在这方面出现被“卡脖子”的状况，则前景未必会更好过。

　　庆幸的是，在经过多年深耕后，本土一些射频前端器件企业目前在技术上已逐渐赶上国际水平，让我们看到了开启国产器件替代道路的一丝曙光。近日，C114就与国内RF-MEMS领域的佼佼者左蓝微电子技术有限公司(以下简称“左蓝”)创始人、总经理张树民博士就射频前端滤波器在5G时代的重要性及国产技术的积淀与实现突破等话题展开了一场对话。

　　5G对射频前端造成前所未有的复杂度

　　在一部普通手机终端中，射频部分大约占据18-20%的成本，仅次于主芯片和存储芯片。射频前端是移动终端进行通信的核心部件，主要包括滤波器(Filter)、功率放大器(Power Amplifier)、低噪声放大器(Low Noise Amplifier)、开关(RF Switch)和双工器(Duplexer)。

　　“在5G终端中，5G的特点在射频前端部分得到充分体现。”张博士谈到，5G超大带宽、超低时延和超广连接这三大特性对射频前端造成了前所未有的复杂程度。以滤波器为例，5G在带来许多新频段的同时，也需要把原来的4G频段进行重耕，由此造成5G移动终端当中滤波器的数量会增加至50个以上;同时，多载波聚合技术在5G通信当中变得非常普遍，多个频段同时工作会造成相互影响，这对滤波器的设计能力和加工工艺都提出了前所未有的挑战。

　　目前手机射频滤波器主流实现方式有声表面波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器两种。其中BAW性能较好，更适用于中高频段，但工艺复杂且价格更高，而SAW相对价格较低，但市场上的常规SAW滤波器不能很好地适用于2GHz以上的频段。尤其是SAW的工作频率会随外界温度变化发生一定漂移，在频段越来越拥挤的5G时代，常规SAW滤波器不能很好地满足射频终端对滤波器的要求，研发具备高频率、高温度稳定性的滤波器成为了迫切需要。

　　针对常规器件温度性能频漂问题，在2020年，左蓝宣布其自主研发的温度补偿型声表面波(TC-SAW)滤波器关键技术已取得突破，相关产品已具备量产条件。据悉，TC-SAW通过覆着温度补偿层对常规SAW滤波器进行性能改进，使得器件的频率温度系数有了显著提升。尽管TC-SAW器件结构更复杂，制造成本相对常规SAW滤波器有所提高，但仍然明显低于BAW滤波器，而且TC-SAW尺寸也可以做到更小，更加适合集成化的要求。因此，在性能和成本方面的相对优势，使TC-SAW在5G时代迎来了良好的发展机遇。

　　TC-SAW关键技术实现突破的背后

　　事实上，目前国内器件厂商仍以生产中低端SAW滤波器为主，TC-SAW滤波器市场主要被村田等国外大厂占据，而左蓝是国内领先通过自主研发推出相关产品并导入量产的企业。张博士告诉我们，目前左蓝的TC-SAW产品可以支持3GHz以下频段，也即LTE频段基本都已覆盖，主要的5G频段也都能覆盖，其产品性能现在已经可以与村田等国际一线厂商类比。

　　图 SAW与TC-SAW工作模式对比

　　他表示，TC-SAW的工艺方法有温度补偿层法和键合片法两种类型，其工作原理不同，适用的场景也不同。而左蓝掌握了完整的TC-SAW设计技术和完全自主的全套流程设计方案，“我们的团队在这个领域里面已经有了10多年的经验积累，从模型分析到设计工具研发再到结果参数调整等，我们已经具备自己全套的设计工具和能力。”