在5G時(shí)代呼嘯而至的今天，智能手機(jī)的通信能力已成為消費(fèi)者關(guān)注的核心指標(biāo)之一。而決定通信質(zhì)量的關(guān)鍵組件——射頻前端模塊，正扮演著日益重要的角色。這個(gè)由功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、開(kāi)關(guān)(Switch)和濾波器(Filter)等組成的復(fù)雜系統(tǒng)，負(fù)責(zé)在發(fā)射和接收信號(hào)過(guò)程中進(jìn)行放大、濾波、切換等關(guān)鍵處理，堪稱智能手機(jī)的“咽喉要道”。令人欣慰的是，在這個(gè)技術(shù)門檻極高的領(lǐng)域，中國(guó)射頻前端產(chǎn)業(yè)正逐步追上行業(yè)進(jìn)展，并在各細(xì)分賽道上體現(xiàn)出一定的競(jìng)爭(zhēng)力。

射頻前端的技術(shù)難度分布呈現(xiàn)出明顯的梯度特征，這種差異主要源于頻率特性、集成復(fù)雜度、工藝要求和濾波挑戰(zhàn)等多重因素的綜合作用。在難度金字塔的頂端，Sub3G L-PAMiD等高集成度模組無(wú)疑占據(jù)著難度最高的位置。這類模塊需要覆蓋700MHz-2.7GHz的廣泛頻段，包括4G/5G的主要頻段以及2G/3G的遺留頻段。其最高難度體現(xiàn)在如下多個(gè)維度：

集成度高，開(kāi)發(fā)難度大：Sub3G L-PAMiD需要在有限的面積內(nèi)集成多顆PA、LNA、濾波器或雙工器，需要大量工程師聯(lián)合開(kāi)發(fā)，進(jìn)行大量投片及調(diào)試以支持復(fù)雜的頻段切換，解決頻段間干擾管理問(wèn)題。相較于單一器件，高集成度L-PAMiD的開(kāi)發(fā)往往需要更多輪設(shè)計(jì)和調(diào)試迭代，設(shè)計(jì)難度大增，研發(fā)費(fèi)用很高。

頻段碎片化帶來(lái)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：Sub3G L-PAMID高集成度模組需要支持高端手機(jī)全球漫游，高速通信等功能，不僅集成多個(gè)濾波器和雙工器，而且支持多個(gè)頻段組合的CA功能，對(duì)濾波器及模組化頻率合成技術(shù)有較高要求。高集成度模組中的濾波器不僅需要關(guān)注常規(guī)低插損、高功率容量等技術(shù)指標(biāo)，而且需要在特定帶外頻段提供足夠的抑制度及特定的相位控制，設(shè)計(jì)難度和挑戰(zhàn)大大增加。即便濾波器規(guī)格滿足設(shè)計(jì)要求，模組集成層面還需要合適的匹配網(wǎng)絡(luò)搭配，對(duì)研發(fā)人員的設(shè)計(jì)能力和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)也有極大考驗(yàn)。

面積尺寸要求高，封裝工藝復(fù)雜：L-PAMiD只有指甲蓋大小，卻需要集成10-20顆die（PA、LNA、開(kāi)關(guān)、控制器以及數(shù)顆雙工器/多工器）以及數(shù)十顆電感電容，且需要兼顧不同元器件對(duì)封裝的不同要求（例如PA、LNA要求die底部充分填充，濾波器卻要求確?？涨灰酝瓿陕晫W(xué)傳導(dǎo)），常規(guī)打線方案已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。射頻前端廠商需要協(xié)同封測(cè)廠，共同開(kāi)發(fā)倒裝封裝工藝，解決PA發(fā)熱條件下的芯片內(nèi)形變和應(yīng)力問(wèn)題；需要高精度的設(shè)備和材料解決高密度條件下的材料填充有效性；需要開(kāi)發(fā)特殊工藝，例如針對(duì)濾波器單體開(kāi)發(fā)模組專用的WLP封裝方式；甚至需要疊die、雙面貼裝、雙面BGA等更復(fù)雜的工藝路線實(shí)現(xiàn)更小面積的設(shè)計(jì)。

濾波器/雙工器/多工器設(shè)計(jì)及封裝工藝要求復(fù)雜：Sub3G L-PAMiD頻率覆蓋寬，不同頻段需要不同濾波器工藝支持。2GHz以內(nèi)經(jīng)常使用的SAW(聲表面波)濾波器可根據(jù)不同規(guī)格要求，演化出normal SAW，TC SAW，POI/IHP SAW等不同技術(shù)路線，但在高頻應(yīng)用中存在性能局限性。2GHz以上BAW(體聲波)濾波器雖然性能優(yōu)異，但技術(shù)門檻極高，國(guó)內(nèi)起步時(shí)間較晚，專利上長(zhǎng)期被博通(Broadcom)和Qorvo等美國(guó)廠商壟斷。除不同的濾波器設(shè)計(jì)路線外，針對(duì)L-PAMiD模組可靠性、厚度及成本要求，還有不同的封裝工藝適配。例如，濾波器WLP封裝適合用于對(duì)模組厚度及可靠性有高要求的場(chǎng)景，模組BDMP封裝更適合于對(duì)模組成本有極致追求的場(chǎng)景。

在這一高端領(lǐng)域，智能手機(jī)廠商一直有著旺盛的需求，各品牌旗艦機(jī)型因性能、功能、面積的綜合要求，無(wú)一例外均采用高集成度L-PAMiD。中國(guó)頭部品牌廠商之一更是在兩年前實(shí)現(xiàn)了全線模組國(guó)產(chǎn)化的壯舉，其自主研發(fā)的模組在P/Mate系列旗艦機(jī)中得到全面應(yīng)用。這其中，中國(guó)射頻前端模組廠商已初步展現(xiàn)了設(shè)計(jì)和量產(chǎn)能力，唯捷創(chuàng)芯(VC)和昂瑞微最早實(shí)現(xiàn)了Phase 7LE架構(gòu)的Sub3G模組大規(guī)模量產(chǎn)。其他手機(jī)品牌也陸續(xù)在中高端機(jī)型中使用Phase8 L-PAMiD，多家國(guó)產(chǎn)射頻前端廠商與外資傳統(tǒng)射頻前端大廠同臺(tái)競(jìng)技。未來(lái)規(guī)劃中的Phase10，技術(shù)路線也已逐步清晰，往小尺寸、高效率的方向持續(xù)演進(jìn)。

難度中等領(lǐng)域包括Sub6G模組、L-DiFEM(集成射頻前端模塊)、高性能Tuner和高集成度衛(wèi)星PA等產(chǎn)品。

Sub6G模組主要覆蓋3.3-4.2GHz和4.4-5.0GHz頻段，雖然頻率較高，但頻段數(shù)量相對(duì)較少，濾波要求也略低于Sub3G區(qū)域。慧智微電子憑借可重構(gòu)射頻前端架構(gòu)技術(shù)，很早就實(shí)現(xiàn)Sub6G模組突破并量產(chǎn)，為中國(guó)5G終端提供了關(guān)鍵支持。

L-DiFEM將LNA、開(kāi)關(guān)和濾波器集成單一芯片，需要精湛的SOI/SOS工藝技術(shù)。卓勝微在該領(lǐng)域是最早量產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)廠家。高性能Tuner需要極高的線性度和低寄生，設(shè)計(jì)難度集中在Ron/Coff及耐壓方面的折中與優(yōu)化。而高集成度衛(wèi)星PA則需在高功率條件下兼顧高效率和高可靠性，同時(shí)解決熱管理問(wèn)題，技術(shù)門檻同樣不容小覷。

難度最低的是分離方案，即各射頻組件獨(dú)立存在的解決方案。這種方案的器件規(guī)格已高度標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要考慮復(fù)雜的高度集成問(wèn)題，技術(shù)門檻主要在于單個(gè)器件的成本和性能優(yōu)化。分離方案雖然集成度低，但在某些特定應(yīng)用場(chǎng)景和低成本機(jī)型中仍具有市場(chǎng)價(jià)值，是中國(guó)射頻前端企業(yè)最早實(shí)現(xiàn)突破、占據(jù)絕大多數(shù)份額的領(lǐng)域。媒體經(jīng)常報(bào)道的內(nèi)卷主要集中在該領(lǐng)域。

中國(guó)射頻前端產(chǎn)業(yè)在技術(shù)積累、市場(chǎng)需求、資本支持和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同多重因素共同作用下進(jìn)步明顯。從技術(shù)層面看，國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)長(zhǎng)期研發(fā)投入，已初步掌握SAW/BAW濾波器、SOI、GaAs工藝等核心技術(shù)。從市場(chǎng)角度，自華為2019年被美國(guó)制裁而掀起第一波國(guó)產(chǎn)替代浪潮。今年年初，又由于美國(guó)對(duì)中國(guó)加征高額關(guān)稅，從而為國(guó)內(nèi)射頻前端企業(yè)帶來(lái)第二波國(guó)產(chǎn)替代機(jī)會(huì)。華為、小米、OPPO、vivo等全球領(lǐng)先手機(jī)品牌為國(guó)產(chǎn)品牌提供了寶貴的試錯(cuò)機(jī)會(huì)和市場(chǎng)入口。資本市場(chǎng)的強(qiáng)力支持則使國(guó)內(nèi)射頻企業(yè)能夠承擔(dān)長(zhǎng)期高強(qiáng)度的研發(fā)投入，逐步縮短與國(guó)際巨頭的技術(shù)差距。

展望未來(lái)，射頻前端技術(shù)演進(jìn)正朝著更高性能、更高集成度、更小尺寸的方向快速發(fā)展。技術(shù)演進(jìn)速度非但沒(méi)有減緩，反而在不斷提速。更多的技術(shù)和功能要求驅(qū)動(dòng)國(guó)產(chǎn)射頻前端模組廠商在更多維度上持續(xù)投入。支持ET(包絡(luò)追蹤)和APT(平均功率追蹤)技術(shù)成為提升功率放大器效率的關(guān)鍵路徑，其根據(jù)信號(hào)功率動(dòng)態(tài)調(diào)整供電電壓的特點(diǎn)，能大幅降低5G移動(dòng)終端的功耗和發(fā)熱。采用Doherty架構(gòu)的PA則通過(guò)主輔放大器組合提高回退效率，特別適合5G高效率和大功率應(yīng)用場(chǎng)景。雙面BGA及小型化封裝技術(shù)正在突破傳統(tǒng)射頻模組器件的尺寸限制，通過(guò)三維堆疊和雙面貼裝工藝實(shí)現(xiàn)更高的集成密度。超小面積/超薄厚度則迎合了智能手機(jī)向輕薄化發(fā)展的需求，同時(shí)對(duì)散熱和電磁兼容設(shè)計(jì)提出了極致挑戰(zhàn)。電動(dòng)汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化，也為射頻前端打開(kāi)了新的應(yīng)用場(chǎng)景，其車載應(yīng)用的屬性要求射頻前端滿足高可靠性要求。除傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信外，衛(wèi)星通信也對(duì)射頻前端器件提出大功率、高效率要求。這些技術(shù)方向共同定義了射頻前端未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。

超寬帶技術(shù)正成為射頻前端的重要發(fā)展方向，單放大器覆蓋多個(gè)頻段可顯著減小模塊尺寸和成本。載波聚合技術(shù)支持多個(gè)頻段同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)5G高速率的關(guān)鍵技術(shù)，但對(duì)射頻前端的線性度和隔離度提出了極高要求。集成WiFi和衛(wèi)星PA則體現(xiàn)了射頻前端向多功能整合的發(fā)展趨勢(shì)，需要解決不同通信系統(tǒng)間的干擾協(xié)調(diào)問(wèn)題。任重道遠(yuǎn)，囑咐射頻前端從業(yè)者戒驕戒躁，踏實(shí)攻克技術(shù)難題，避免在低價(jià)值市場(chǎng)泥潭內(nèi)卷

中國(guó)射頻前端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路，從分離方案的大份額領(lǐng)先，到Sub6G模組的快速跟進(jìn)，再到Sub3G模組的艱難突破乃至創(chuàng)新架構(gòu)的提出，中國(guó)射頻企業(yè)正從技術(shù)追隨者逐步向標(biāo)準(zhǔn)制定者靠近。當(dāng)前，全球射頻前端市場(chǎng)格局正處于重構(gòu)前夜，中國(guó)廠商憑借貼近市場(chǎng)、響應(yīng)迅速、創(chuàng)新活躍的優(yōu)勢(shì)，有望在5G-A和6G時(shí)代贏得更大市場(chǎng)份額。特別是在AI與通信融合、通感一體化、太赫茲通信等前沿領(lǐng)域，中國(guó)射頻產(chǎn)業(yè)有機(jī)會(huì)與國(guó)際巨頭站在同一起跑線上。然而也需清醒認(rèn)識(shí)到，在部分核心材料、高端制造設(shè)備和EDA工具等領(lǐng)域，中國(guó)射頻產(chǎn)業(yè)仍存在薄弱環(huán)節(jié)。只有補(bǔ)齊這些產(chǎn)業(yè)鏈短板，才能真正實(shí)現(xiàn)射頻前端產(chǎn)業(yè)的完全自主可控。未來(lái)五年將是中國(guó)射頻前端產(chǎn)業(yè)從“并跑”到“領(lǐng)跑”的關(guān)鍵窗口期，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)同努力，共同打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的射頻前端生態(tài)系統(tǒng)。中國(guó)射頻前端產(chǎn)業(yè)能否抓住這次歷史機(jī)遇，不僅關(guān)系到產(chǎn)業(yè)自身的興衰，更影響著中國(guó)在全球通信技術(shù)格局中的戰(zhàn)略地位。唯有堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，深化產(chǎn)業(yè)鏈合作，中國(guó)射頻前端才能在全球競(jìng)爭(zhēng)中持續(xù)展現(xiàn)中國(guó)創(chuàng)新的力量與智慧。

審核編輯 黃宇