【導讀】5G （5th－generation）第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是 4G 之后的延伸。從1G到5G，功能是逐漸增加的，5G意味著(zhù)更高的傳輸速率，消耗更短的時(shí)間。根據全球移動(dòng)通信協(xié)會(huì )顯示的報告來(lái)看，到2025年，中國5G用量是4．54億，位居世界之首，因此中國有著(zhù)非常大的用戶(hù)以及市場(chǎng)需求。隨著(zhù)政策的推動(dòng)，各大運營(yíng)商的部署，5G的網(wǎng)絡(luò )建設已全面駛入快車(chē)道。那在這個(gè)風(fēng)口面前， 射頻 前端的用量肯定會(huì )增加，里面所包含的濾波器，又該何去何從，其中目前處于劣勢的國產(chǎn)品牌，是否能實(shí)現彎道超車(chē)？
濾波器簡(jiǎn)介
濾波器，顧名思義，一種選頻裝置，相當于頻率的篩子，用來(lái)減少或者消除噪聲和干擾。主要是將有用的信號與噪聲分離，提高信號的抗干擾性及信噪比，得到所需的信號。
濾波器種類(lèi)
濾波器按照工藝，主要分為SAW（聲表濾波器）濾波器、BAW（體聲波濾波器）濾波器、LTCC（低溫共燒陶瓷濾波器）濾波器。
LTCC的顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)之一是其一致性好、精度高，成本低，缺點(diǎn)是Q值較??；SAW又分為普通SAW濾波器和TC－SAW（溫補）濾波器。如下圖一為SAW＆BAW的結構。SAW濾波器是由壓電材料和兩個(gè)基本的IDT金屬電極構成，由圖可看出其不適合大約2．5G 以上頻率、對溫度變化敏感，但是優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)相比較而言比較成熟，相對于 BAW價(jià)格較低。BAW濾波器又分為SMR和FBAR兩種技術(shù)的濾波器；其中FBAR工藝結構如下圖，由上下電極及壓電薄膜構成，通過(guò)頻率公式F＝V／R可知，BAW工藝的濾波器更適合2GHZ－2．5GHZ以上的頻率，且有體積小，插損小，受溫度影響小等優(yōu)點(diǎn)，當然相對的缺點(diǎn)就是價(jià)格較SAW比較高一些。
總結來(lái)說(shuō)，普通的SAW和TC－SAW，肯定是在2．5G以下比較有優(yōu)勢，BAW在2．5G以上比較有優(yōu)勢；綜合成本和各產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)考慮，肯定未來(lái)還是多種工藝并存發(fā)展的。
知名濾波器公司
在國外知名濾波器企業(yè)中，Murata、 TAIYO、TDK等是SAW工藝的；Avago、Qorvo、Rf360等是BAW工藝的；國外公司通過(guò)收購和整合來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)，比如：Avago先后收購了LSI、Broadcom、Emulex企業(yè)，最終更名為Broadcom；是一家設計、研發(fā)并向全球客戶(hù)廣泛提供各種模擬半導體設備的供應商；TDK于2008年收購EPCOS，獲得后者的SAW／BAW生產(chǎn)技術(shù)。Skyworks通過(guò)2016年收購其與松下的合資公司，完成對松下濾波器部門(mén)的收購，獲得SAW技術(shù)；通過(guò)收購韓國MEMS Solution獲得TC－SAW和Fbar技術(shù)。
而國內公司雖然目前處于弱勢狀況，但是也大力投入研發(fā)和生產(chǎn)。比如無(wú)錫好達、中電26所、中電55所、北京長(cháng)峰 等，主要從事SAW濾波器的研發(fā)和生產(chǎn)。而更高技術(shù)要求的BAW工藝（FBar）國內量產(chǎn)的只有天津諾思、中電26所；其他的像漢天下、RDA都有相關(guān)的開(kāi)發(fā)研究，但并無(wú)完整的產(chǎn)線(xiàn)。這里重點(diǎn)介紹一下我們國產(chǎn)的驕傲，天津諾思。
諾思（天津）微系統有限公司成立于2011年，公司總注冊資本人民幣3億元。是中國首家FBAR生產(chǎn)企業(yè)。公司采用IDM模式，即產(chǎn)品開(kāi)發(fā)＋ 產(chǎn)品生產(chǎn)制造＋ 產(chǎn)品銷(xiāo)售。核心技術(shù)團隊包括國家 “ ”特聘專(zhuān)家，國家 “青年 ”特聘專(zhuān)家等 ，建設了亞洲首座具有完全知識產(chǎn)權的FBAR晶圓廠(chǎng)。公司研發(fā)的射頻濾波 芯片 技術(shù)打破了國際市場(chǎng)壟斷，填補了國內技術(shù)空白，標志我國移動(dòng)終端產(chǎn)業(yè)邁向國際高端的“芯片級”。
5G 對濾波器的需求
射頻前端，包括發(fā)射通道和接受通道，由功率放大器、低噪放、開(kāi)關(guān)、雙工器、濾波器、諧振器等組成；其中濾波器扮演著(zhù)非常重要的角色。
在中國5G頻段劃分上，中國聯(lián)通和中國電信獲得了較為國際主流的頻段，中國移動(dòng)的情況則復雜很多。
移動(dòng)：獲得2515MHz－2675MHz、4800MHz－4900MHz頻段的5G試驗頻率資源，其中2515－2575MHz、2635－2675MHz和4800－4900MHz頻段為新增頻段，2575－2635MHz頻段為重耕中國移動(dòng)現有的TD－ LTE （4G）頻。
聯(lián)通：3500－3600MHz
電信：3400－3500MHz
主要如下圖所示：
隨著(zhù)頻段的清晰，各大濾波器廠(chǎng)商也都研發(fā)生產(chǎn)了相對應頻段的濾波器。
在應用上，全球設備廠(chǎng)商加快研發(fā)進(jìn)度，5G網(wǎng)絡(luò )建設全面進(jìn)入發(fā)展期。隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )的分步演進(jìn)，為了節省成本和空間，5G SOC的和射頻的芯片集成將是趨勢。但是5G技術(shù)伴隨著(zhù)載波聚合來(lái)提升頻譜的使用效率，而載波聚合會(huì )帶來(lái)頻段數量的大幅度增加，對比4G LTE到4G LTE－Advanced pro，到5G頻段，將會(huì )是指數倍的增加，每增加一個(gè)頻段，至少要增加2個(gè)濾波器。
總結
1、5G隨著(zhù)更高，更多的頻段，會(huì )同步射頻元器件的用量增加，尤其是濾波器用量的增加，由于高頻段的原因，會(huì )更適合BAW工藝濾波器的增加。在這方面，潤欣科技代理的國產(chǎn)濾波器品牌，諾思，專(zhuān)注于FBAR工藝的濾波器以及雙工器；并且潤欣已在部分客戶(hù)的5G 基站 應用上設計支持成功，有了良好的開(kāi)端。
2、隨著(zhù)5G更大寬帶的需求，在一定條件下需要使用適合大帶寬的LTCC（低溫共燒陶瓷濾波器）濾波器；潤欣科技在LTCC支持上，有代理CHILISIN品牌的LTCC產(chǎn)品。除此之外，SAW濾波器，潤欣科技也有代理的SAWNICS和 KYOCERA品牌的濾波器解決方案，并且有專(zhuān)門(mén)的技術(shù)團隊來(lái)支持；潤欣科技非常關(guān)注濾波器的市場(chǎng)，希望能抓住5G的這個(gè)大機遇。
因此，在5G濾波器應用中，SAW濾波器和BAW濾波器都是主流，SAW適合低成本，低速率；BAW適合高速率，高性能要求；LTCC適合更大寬帶的需求。5G的到來(lái)，對濾波器是個(gè)很大的機遇，由于目前濾波器市場(chǎng)主要份額還是被美系以及日系廠(chǎng)商所占據，因此，這是國產(chǎn)濾波器的一個(gè)挑戰，但更是國產(chǎn)濾波器廠(chǎng)商的大機遇。
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