集微網(wǎng)消息 隨著5G時(shí)代到來(lái)，通信制式升級(jí)，頻段變多，射頻前端的市場(chǎng)需求量正快速增長(zhǎng)。而濾波器/雙工器作為無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)射頻前端最重要的核心器件，其市場(chǎng)份額也迅速提升。

目前來(lái)看，BAW濾波器芯片的國(guó)產(chǎn)化率較低，長(zhǎng)期被歐美廠(chǎng)商所壟斷。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)BAW濾波器供應(yīng)商諾思（天津）微系統(tǒng)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“諾思”）的崛起，這一局面正逐步被打破.。

4月9日，諾思研發(fā)兼市場(chǎng)總監(jiān)蔣興勇和市場(chǎng)技術(shù)經(jīng)理翟國(guó)祥作客集微網(wǎng)第四十三期“集微公開(kāi)課”，帶來(lái)題為《5G射頻前端中的晶圓級(jí)聲波射頻濾波器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》的精彩演講。蔣興勇指出，諾思成立于2011年，主要從事射頻前端薄膜體聲波濾波芯片（BAW）及模塊的研產(chǎn)銷(xiāo)，目前公司產(chǎn)品性能已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，核心技術(shù)正逐步填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并逐漸打破國(guó)外廠(chǎng)商的壟斷。

據(jù)其介紹，諾思在已陸續(xù)發(fā)布多款高性能BAW濾波器基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推出了覆蓋Band1、Band25、Band3、Band4、Band7的全套基于BAW工藝的高性能雙工器系列產(chǎn)品，及支持載波聚合的Band1+3四工器（RSFM1801A），同時(shí)布局5G小基站等產(chǎn)品技術(shù)，可解決客戶(hù)國(guó)產(chǎn)化替代的迫切需求。

BAW性能更優(yōu)，市場(chǎng)前景更廣闊

行業(yè)周知，在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，一般包含有天線(xiàn)、射頻前端、射頻收發(fā)模塊以及基帶信號(hào)處理器四個(gè)部分。其中，射頻前端是將數(shù)字信號(hào)向無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)部件，也是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的核心組件。

從4G到5G時(shí)代，射頻前端架構(gòu)有了明顯的變化。諾思市場(chǎng)技術(shù)經(jīng)理翟國(guó)祥表示，在頻段方面，5G時(shí)代除了主流頻段外，由于引進(jìn)了5G NR的標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)有3.5GHz、4.8GHz等頻段出現(xiàn)，以及不斷重耕的LTE頻段，因此需要射頻前端器件能夠支持更多的頻段，或者原來(lái)4G頻譜的設(shè)備件必須要支持更高的5G標(biāo)準(zhǔn)。

在工作模式方面，基于5G新空口的波形，相比4G有更大的峰均比，有可見(jiàn)的子載波間隔，以及可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的功率頻率范圍。在信號(hào)傳輸方面，5G要求更快速的傳輸速率，就需要更多的MIMO。在4G LTE時(shí)代，已經(jīng)做到了4×4的MIMO。5G的4×4下行MIMO或是2×10的上行MIMO已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，必須要支持四個(gè)下行鏈路的和兩個(gè)上行鏈路。

從上述分析可知，隨著5G頻段的升高與通信模式的不斷增多，射頻前端需求量將不斷攀升。而濾波器/雙工器作為無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)射頻前端最重要的核心器件，其市場(chǎng)需求量也迅速增長(zhǎng)。根據(jù)Qorvo數(shù)據(jù)，4G手機(jī)濾波器用量約為40個(gè)，而5G手機(jī)的需求量則提高到70個(gè)。另外在3GHz以上的頻段，BAW濾波器是主流方案，隨著5G的持續(xù)滲透，BAW在濾波器市場(chǎng)的產(chǎn)值占比持續(xù)提升。

翟國(guó)祥表示，聲學(xué)濾波器工藝根據(jù)其設(shè)計(jì)分為聲表面波（Surface Acoustic Wave，SAW）以及聲體波（Bulk Acoustic Waves，BAW）工藝。相較于傳統(tǒng)的SAW濾波器，BAW 工藝可以提供更好的高頻性能、濾波特性（更高Q值，以及邊帶損耗），以及更穩(wěn)定的溫度特性，當(dāng)然其成本也相應(yīng)更高。

產(chǎn)品性能優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代

盡管BAW濾波器市場(chǎng)前景廣闊，但BAW/FBAR市場(chǎng)長(zhǎng)期被歐美日廠(chǎng)商所壟斷。不過(guò)，隨著FBAW濾波器供應(yīng)商諾思崛起，其核心技術(shù)逐漸填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了國(guó)外廠(chǎng)商壟斷的局面。

諾思研發(fā)兼市場(chǎng)總監(jiān)蔣興勇表示：“目前公司已申請(qǐng)及授權(quán)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利316項(xiàng)，PCT專(zhuān)利130項(xiàng)；并在濾波器設(shè)計(jì)、器件結(jié)構(gòu)、工藝、封裝等多方面建立起強(qiáng)有力的技術(shù)壁壘?！?/p>

與此同時(shí)，諾思還繼續(xù)在聲波射頻濾波器領(lǐng)域的前沿探索。例如，諾思積極參與“硅基MEMS壓電薄膜及器件關(guān)鍵技術(shù)與平臺(tái)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目針對(duì)5G/6G無(wú)線(xiàn)通訊、物聯(lián)網(wǎng)等對(duì)射頻濾波器、智能傳感器提出新的技術(shù)要求，對(duì)實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)硅基MEMS壓電器件的大規(guī)模生產(chǎn)、擺脫我國(guó)目前關(guān)鍵MEMS壓電器件受制于人的局面，具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

在產(chǎn)品布局方面，諾思在已陸續(xù)發(fā)布多款高性能BAW濾波器基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推出了覆蓋Band1(RSFD1950C)，Band25(RSFD1902C)，Band3(RSFD1702C)，Band4(RSFD1730C)，Band7(RSFD2503C)的全套基于BAW工藝的高性能雙工器系列產(chǎn)品，及支持載波聚合的Band1+3四工器(RSFM1801A)，可滿(mǎn)足客戶(hù)國(guó)產(chǎn)化替代的迫切需求。

其中，Band1 (RSFD1950C)通帶更低的插入損耗TX插損優(yōu)于競(jìng)品0.2dB，RX優(yōu)于競(jìng)品0.5dB；Band25(RSFD1902C)近10dB的隔離度優(yōu)勢(shì)帶來(lái)了接收端口（RX）更加優(yōu)異的接收靈敏度；Band3(RSFD1702C)兼容通帶低損耗與高滾降，已成為市場(chǎng)最優(yōu)選擇之一；Band4(RSFD1730C)通帶更低的插入損耗，TX優(yōu)于競(jìng)品0.3dB，RX優(yōu)于競(jìng)品1dB。

翟國(guó)祥表示，“諾思雙工器產(chǎn)品開(kāi)始形成系列化及批量化生產(chǎn)與應(yīng)用，將為國(guó)內(nèi)眾多客戶(hù)提供非常有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力、可直接Pin-to-Pin替代的雙工器解決方案。同時(shí)，諾思提供多樣化的產(chǎn)品形式，包括塑封芯片、WLP封裝芯片或裸die，以滿(mǎn)足終端、基站、模組等不同客戶(hù)的需求?！?/p>

“諾思雙工器具有低插損、高帶外抑制、高隔離度和高功率容量（>30dBm）等優(yōu)良特性，主推尺寸為目前主流的1814（1.8mm×1.4mm）封裝，同時(shí)也提供下一代更小尺寸1612（1.6mm×1.2mm）封裝，為日漸小型化的終端客戶(hù)設(shè)計(jì)提供更靈活的選擇?！?/p>

與此同時(shí)，諾思還針對(duì)目前運(yùn)營(yíng)商主要部署的Band1+Band3的載波聚合頻段，2019年12月，諾思率先推出國(guó)內(nèi)首款小尺寸（2.5mm×2.0mm）、高性能、可兼容4G/5G應(yīng)用的Band1+Band3四工器RSFM1801A。

由于采用先進(jìn)的射頻濾波器設(shè)計(jì)方案和新一代BAW濾波器工藝技術(shù)，與競(jìng)品相比，RSFM1801A擁有更為陡峭的滾降、更深的帶外抑制水平和更優(yōu)秀的隔離度等優(yōu)勢(shì)，為載波聚合技術(shù)帶來(lái)了完美的解決方案。同時(shí)RSFM1801A產(chǎn)品設(shè)計(jì)為單端口天線(xiàn)連接方案，從而避免了天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的繁瑣設(shè)計(jì)。RSFM1801A作為國(guó)內(nèi)首款2.5mm×2.0 mm 尺寸的四工器產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多工器的空白，為通訊終端客戶(hù)提供更優(yōu)化的器件和方案選擇。

持續(xù)加大研發(fā)投入，布局高端產(chǎn)品技術(shù)

由于5G高頻段信號(hào)覆蓋范圍較小，穿透建筑物的能力較弱，而小基站其作為宏基站信號(hào)的有效延伸重要性越發(fā)突顯。小基站不僅可增強(qiáng)室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，還可以與相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，為垂直行業(yè)提供更好的服務(wù)能力。

在5G發(fā)展中將逐步形成“宏站+小站”的協(xié)同配合，最終形成一張全面覆蓋的整網(wǎng)。BAW濾波器具有高頻率高功率容量的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將會(huì)成為小基站濾波器的主流解決方案。

而為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，諾思早已研發(fā)完成下一代更低成本、更高性能、更高功率的解決方案，產(chǎn)品線(xiàn)全面覆蓋4G/5G頻段，實(shí)測(cè)性能優(yōu)良。

繼推出全球首款小尺寸5G n41 BAW濾波器和全球最高功率容量（8W）BAW濾波器后，諾思在2020年年初又發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款支持Wi-Fi6的高性能BAW濾波器，RSJP5201B和RSJP5601B，分別工作在5150MHz-5330MHz和5490MHz-5850MHz頻帶范圍內(nèi)。

從諾思的BAW諧振器Q值實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，1.7GHz高達(dá)5500，5GHz可達(dá)2200，而10GHz頻率時(shí)仍達(dá)到1300，高于其他類(lèi)型的聲波器件。

翟國(guó)祥表示：“相較于傳統(tǒng)濾波器而言，諾思的BAW濾波器可以提供更高的Q值和矩形系數(shù)，為應(yīng)用設(shè)備帶來(lái)低損耗特性和降低共存雜散，其體積采用更為緊湊的2.0×1.6 mm封裝體積，同時(shí)兼具高功率特性?！?/p>

目前，在5G小基站應(yīng)用領(lǐng)域，諾思已經(jīng)陸續(xù)推出n1(RSJD1950A)、n3(RSJD1702A)、n41(RSJP2595B)、n78(RSJP3450B)、n79(RSJP4900B)等8款面向小基站應(yīng)用的濾波器系列產(chǎn)品，插入損耗典型值最小可達(dá)到1.3dB，最高平均功率可支持+33dBm，支持工作溫度范圍-40℃至+95℃，完全滿(mǎn)足小基站的應(yīng)用場(chǎng)景要求。

未來(lái)，諾思將把握5G發(fā)展的巨大機(jī)會(huì)，持續(xù)為終端客戶(hù)設(shè)計(jì)提供更靈活、更優(yōu)性能、更具性?xún)r(jià)比的器件選擇，同時(shí)協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個(gè)環(huán)節(jié)，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)與市場(chǎng)的突破，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)濾波器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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