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

目前來看，BAW濾波器芯片的國產(chǎn)化率較低，長期被歐美廠商所壟斷。不過，隨著國內(nèi)BAW濾波器供應(yīng)商諾思（天津）微系統(tǒng)有限責(zé)任公司（以下簡稱“諾思”）的崛起，這一局面正逐步被打破.。

4月9日，諾思研發(fā)兼市場總監(jiān)蔣興勇和市場技術(shù)經(jīng)理翟國祥作客集微網(wǎng)第四十三期“集微公開課”，帶來題為《5G射頻前端中的晶圓級聲波射頻濾波器的開發(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，目前公司產(chǎn)品性能已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，核心技術(shù)正逐步填補了國內(nèi)空白，并逐漸打破國外廠商的壟斷。

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），同時布局5G小基站等產(chǎn)品技術(shù)，可解決客戶國產(chǎn)化替代的迫切需求。

BAW性能更優(yōu)，市場前景更廣闊

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

從4G到5G時代，射頻前端架構(gòu)有了明顯的變化。諾思市場技術(shù)經(jīng)理翟國祥表示，在頻段方面，5G時代除了主流頻段外，由于引進(jìn)了5G NR的標(biāo)準(zhǔn)，會有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，有可見的子載波間隔，以及可動態(tài)調(diào)節(jié)的功率頻率范圍。在信號傳輸方面，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)，必須要支持四個下行鏈路的和兩個上行鏈路。

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/雙工器作為無線通訊系統(tǒng)射頻前端最重要的核心器件，其市場需求量也迅速增長。根據(jù)Qorvo數(shù)據(jù)，4G手機(jī)濾波器用量約為40個，而5G手機(jī)的需求量則提高到70個。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在濾波器市場的產(chǎn)值占比持續(xù)提升。

翟國祥表示，聲學(xué)濾波器工藝根據(jù)其設(shè)計分為聲表面波（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，實現(xiàn)國產(chǎn)替代

盡管BAW濾波器市場前景廣闊，但BAW/FBAR市場長期被歐美日廠商所壟斷。不過，隨著FBAW濾波器供應(yīng)商諾思崛起，其核心技術(shù)逐漸填補了國內(nèi)空白，打破了國外廠商壟斷的局面。

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

與此同時，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”項目，該項目針對5G/6G無線通訊、物聯(lián)網(wǎng)等對射頻濾波器、智能傳感器提出新的技術(shù)要求，對實現(xiàn)晶圓級硅基MEMS壓電器件的大規(guī)模生產(chǎn)、擺脫我國目前關(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)，可滿足客戶國產(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)于競品0.2dB，RX優(yōu)于競品0.5dB；Band25(RSFD1902C)近10dB的隔離度優(yōu)勢帶來了接收端口（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，已成為市場最優(yōu)選擇之一；Band4(RSFD1730C)通帶更低的插入損耗，TX優(yōu)于競品0.3dB，RX優(yōu)于競品1dB。

翟國祥表示，“諾思雙工器產(chǎn)品開始形成系列化及批量化生產(chǎn)與應(yīng)用，將為國內(nèi)眾多客戶提供非常有價格競爭力、可直接Pin-to-Pin替代的雙工器解決方案。同時，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，以滿足終端、基站、模組等不同客戶的需求?！?/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設(shè)計提供更靈活的選擇?！?/p>

與此同時，諾思還針對目前運營商主要部署的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)計方案和新一代BAW濾波器工藝技術(shù)，與競品相比，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，為載波聚合技術(shù)帶來了完美的解決方案。同時RSFM1801A產(chǎn)品設(shè)計為單端口天線連接方案，從而避免了天線開關(guān)的繁瑣設(shè)計。RSFM1801A作為國內(nèi)首款2.5mm×2.0 mm 尺寸的四工器產(chǎn)品，填補了國內(nèi)多工器的空白，為通訊終端客戶提供更優(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的有效延伸重要性越發(fā)突顯。小基站不僅可增強室內(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，將會成為小基站濾波器的主流解決方案。

而為了滿足市場需求，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)品線全面覆蓋4G/5G頻段，實測性能優(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值實測結(jié)果顯示，1.7GHz高達(dá)5500，5GHz可達(dá)2200，而10GHz頻率時仍達(dá)到1300，高于其他類型的聲波器件。

翟國祥表示：“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，同時兼具高功率特性。”

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℃，完全滿足小基站的應(yīng)用場景要求。

未來，諾思將把握5G發(fā)展的巨大機(jī)會，持續(xù)為終端客戶設(shè)計提供更靈活、更優(yōu)性能、更具性價比的器件選擇，同時協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個環(huán)節(jié)，繼續(xù)實現(xiàn)技術(shù)與市場的突破，進(jìn)一步推動我國濾波器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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