氮化鎵器件的壓倒性應用是功率放大器，它利用了這些優(yōu)勢。正在開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品希望利用氮化鎵的獨特材料特性來(lái)實(shí)現其他功能，主要是開(kāi)關(guān)和低噪聲放大器。然而，在不久的將來(lái)，功率放大器仍將主導射頻氮化鎵的收入。

 

 

市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程

 

Strategy Analytics 從 2007 年開(kāi)始追蹤射頻氮化鎵市場(chǎng)的收入（圖1）。與許多化合物半導體技術(shù)一樣，國防機構發(fā)揮了重要作用，為器件和工藝開(kāi)發(fā)提供了早期資金，國防應用也成為射頻氮化鎵器件的早期采用者。在 2007 年至 2013 年期間，大約 85% 的射頻氮化鎵器件的收入來(lái)自國防應用，還有零星的氮化鎵器件被商業(yè)應用采用，主要是概念驗證和小批量應用。

 

2007-2019 年射頻氮化鎵收入。

 

在 2013 年，射頻氮化鎵器件的收入達到了一個(gè)拐點(diǎn)，收入增長(cháng)的軌跡急劇上升。早期的概念驗證活動(dòng)大多來(lái)自基站設備制造商，他們?yōu)槲磥?lái)的設計評估氮化鎵功率器件的可靠性和性能特點(diǎn)。中國的設備制造商，特別是華為，成為下一代基站中氮化鎵技術(shù)的熱心采用者。中國決定在全國范圍內迅速部署 4G LTE，推動(dòng)了華為成為全球基站設備的領(lǐng)導者，并從 2014 年開(kāi)始推動(dòng)了射頻氮化鎵收入的急劇上升。隨著(zhù)中國和世界其他地區的LTE部署接近飽和，4G 的收入增長(cháng)已經(jīng)放緩；但 5G 的出現很好地銜接了起來(lái)。展望未來(lái)，5G 基站的部署將成為商用射頻氮化鎵收入的最強增長(cháng)引擎。

 

按細分市場(chǎng)的射頻氮化鎵收入

 

圖2 顯示了射頻氮化鎵收入的歷史細分情況?；静糠值闹匾允秋@而易見(jiàn)的；同樣應該清楚的是來(lái)自國防應用的射頻氮化鎵收入的強勁增長(cháng)。在 2014 年的高峰期后不久，基站的射頻氮化鎵收入就超過(guò)了國防應用的收入。但請注意，從 2007 年到 2019 年，隨著(zhù)氮化鎵技術(shù)成為不斷發(fā)展的國防理念和戰場(chǎng)戰略的關(guān)鍵推動(dòng)因素，來(lái)自國防的收入增長(cháng)了 75 倍。如果不是基站應用的超常增長(cháng)，射頻氮化鎵市場(chǎng)的故事將只局限在國防方面的增長(cháng)。

 

雷達市場(chǎng)為射頻氮化鎵器件提供了最大的機會(huì )。小巧、高效的功率放大器使采用有源電子掃描陣列(AESA)的雷達成為所有領(lǐng)域的下一代和主要改造項目的“必備品”。這些固態(tài) AESA 雷達可以產(chǎn)生并結合多個(gè)掃描和跟蹤波束，與傳統雷達架構相比，具有顯著(zhù)的性能和可靠性?xún)?yōu)勢。

 

像他們的商業(yè)同行一樣，國防通信網(wǎng)絡(luò )正在管理更多的數據流量，并以更高的頻率來(lái)尋求帶寬。戰場(chǎng)上的交戰可能涉及來(lái)自不同國家的部隊，使用不同的設備和波形，受到任務(wù)"移動(dòng)"因素的限制。地面和太空中的衛星設備是所有這些通信的關(guān)鍵所在。射頻氮化鎵技術(shù)的性能特點(diǎn)能夠滿(mǎn)足這些要求并提供靈活性。

 

電子戰是射頻氮化鎵的另一個(gè)重要應用。電子戰系統依靠寬頻帶和高頻率范圍來(lái)探測目標并避免被敵軍發(fā)現。這些應用需要高射頻發(fā)射功率，以使敵方設備失效或混亂。所有這些任務(wù)要求與射頻氮化鎵的性能優(yōu)勢非常吻合。

 

未來(lái)

 

目前的地緣政治事件嚴重影響了射頻氮化鎵市場(chǎng)的未來(lái)。為了更好地理解這一點(diǎn)，我們必須探索近期的情況。業(yè)內人士表示，自 2018 年以來(lái)，華為一直在大量購買(mǎi)電子零件，特別是用于基站的零件。這是由他們對美國貿易制裁收緊的預期引發(fā)的，華為被列入"實(shí)體名單"，意味著(zhù)向其供應產(chǎn)品需要出口許可證。華為的基站設備市場(chǎng)份額、庫存儲備以及他們對氮化鎵功放的偏愛(ài)，推動(dòng)了射頻氮化鎵收入的大幅提升。如圖2 所示，從 2018 年到 2020 年，基站的射頻氮化鎵收入增加了一倍多。

 

當然，如果不提新冠疫情，關(guān)于 2020 年的討論就不完整。全球經(jīng)濟正在掙扎著(zhù)重新站穩腳跟，而且復蘇并不一致。疫情使許多人和企業(yè)采取了在家工作的模式。無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )成為關(guān)鍵的基礎設施。中國已表示，5G 將成為其經(jīng)濟重啟的驅動(dòng)力。由于世界其他地區不會(huì )愿意被中國在 5G 方面拋得太遠，預計 5G 的資本支出會(huì )持續增加。國防開(kāi)支與經(jīng)濟增長(cháng)密切相關(guān)，引起了人們對疫情對國防開(kāi)支影響的擔憂(yōu)。由于美國新政府的國防目標仍不確定，將國防開(kāi)支轉用于更廣泛的經(jīng)濟刺激的可能性也存在不確定性。

 

結論

 

在過(guò)去幾年中，射頻氮化鎵器件的采用大幅增加，2020 年的收入首次突破 10 億美元。自 2018 年以來(lái)，射頻氮化鎵的收入增長(cháng)略高于 80%。

 

一些挑戰將影響未來(lái)收入的增長(cháng)軌跡。5G 基站的部署將推動(dòng)收入增長(cháng)，但中國購買(mǎi)更多 5G 設備的時(shí)間以及其他地區如何應對中國是不確定因素。與經(jīng)濟增長(cháng)緊密相連的國防開(kāi)支，隨著(zhù)全球經(jīng)濟從疫情中恢復，也是不確定的。

 

 

按細分市場(chǎng)預測的射頻氮化鎵收入。

 

盡管有這些問(wèn)題，我們仍然相信射頻氮化鎵的收入會(huì )在預測期內增長(cháng)。圖3 顯示了我們對射頻氮化鎵收入的最新市場(chǎng)細分預測。我們預計國防領(lǐng)域的收入將穩定增長(cháng)，增加該領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。由于華為的行動(dòng)，基礎設施的收入過(guò)去增長(cháng)過(guò)快，我們預測今年的收入會(huì )略有下降，直到使用氮化鎵的毫米波部署重振收入增長(cháng)。雖然"其他商業(yè)"部分的收入不多，但 VSAT、回程、CATV 等應用，特別是商業(yè)衛星通信，正在發(fā)力。我們預計射頻氮化鎵的收入在 2025 年將接近 20 億美元，延續氮化鎵的成功故事。

 

本文來(lái)源《微波雜志》

 

 

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