獲悉射頻芯片廠家唯捷創(chuàng)芯完成科創(chuàng)板上市輔導，即將成為第一家上市的國產PA公司。

國產射頻PA新歷史，從此拉開序幕。

回望這條國產射頻芯片之路，不能忘記銳迪科（RDA），開創(chuàng)了2G PA的先河；不能忘記昂瑞微，成功研發(fā)2G CMOS PA，第一次打敗國外公司；不能忘記唯捷創(chuàng)芯，讓行業(yè)看到國產4G PA也能做的很好；不能忘記慧智微，走了一條連國外公司都不敢走的技術創(chuàng)新路線，構建起產品和技術的雙重競爭力，從4G PA走到5G PA，第一次在產品和技術上追平國外公司。

更多的國產射頻PA公司正趕在上市的路上，有慧智微，有昂瑞微，還會有很多……。

從2004年起，國產射頻PA走過了16個年頭，一路艱辛，一路收獲，從2G PA走到了5G PA。2006年，國產2G PA量產；2011年，國產3G PA量產；2016年，國產4G PA量產；2020年是5G元年，國產5G PA量產，慧智微成為第一家與Skyworks和Qorvo同步推出產品的國產射頻PA公司。

從2G PA到5G PA，產品集成度越來越高，技術難度越來越高。國產射頻PA公司要在5G PA上完全追上國外公司還是有難度的，難在哪里呢？

技術研發(fā)難

對于射頻PA來講，頻率越高，帶寬越寬，芯片設計難度越大；集成度越高，技術研發(fā)難度也就越高。可以從頻段和器件集成度來看射頻5G PA技術研發(fā)難度。

一、從頻段來看5G PA技術研發(fā)難度

GSMA是全球運營商的聯(lián)盟，每年MWC的組織方，是最有權威價值的移動通信統(tǒng)計機構。GSMA的數(shù)據(jù)顯示，3.5GHz是5G通訊最主流的選擇。

3.5GHz頻段包含在5G的Sub-6GHz 5G新頻段中。Sub-6GHz的5G新頻段，通常又被稱作UHB（Ultra High Band，超高頻）頻段。截止2021年3月31日，全球運營商發(fā)布的5G頻段可使用數(shù)目為196個，其中UHB頻段數(shù)目為112個，占所有發(fā)布的5G頻段數(shù)目的57%，為5G部署的主要選擇。供使用的毫米波頻段數(shù)目只有11個，主要是美國、韓國運營商在推廣。短期來看，毫米波只是一個小范圍的應用，難以普及。此外，還有未公布的頻段數(shù)目有76個。

從上圖能看到，UHB頻段是為5G新開的頻段，不是原來的4G頻段升級，具有更大的帶寬，更適合5G協(xié)議應用。

通過頻段對比，可以看到射頻PA芯片設計難易程度不同：

1、位于Sub-3GHz的n41/n3/n1/n8/n5等，是在原來4G頻段上做的重耕，帶寬窄。

帶寬最大的n41也只有194M，只有n79頻段是1/3，n77頻段的1/4.5。所以，n41 PA相對n77/78/79的UHB頻段PA，技術研發(fā)難度要低很多。

2、n77/78/79 PA頻率更高，帶寬更寬，設計難度更大。

要求更高的功率：在相同天線增益和傳輸距離的情況下，信號的衰減與信號的頻率成正比。對于n77/78/79 頻段，更高的頻率意味著更大的損耗。為了保證信號覆蓋問題，5G 終端的發(fā)射功率等級從PC3提升至PC2，即提升了3dB。對于射頻PA設計來說，每提升1dB線性功率都是極大的挑戰(zhàn)。

要求更大的帶寬：n77的帶寬/載波頻率比達到24%，遠高于n41的7.5%。對于高集成度的L-PAMiF方案，需要兼顧各個功能子模塊的帶寬和匹配。

要求更高的散熱要求：采用相同的制造工藝， 通常PA的效率會隨著頻率的升高而下降。特別是在n79頻段，PAE的提升受到很多限制。5G NR定義了終端要求支持上行占空比30%甚至更高，在PC2的發(fā)射功率要求下，PA的散熱問題變得非常重要。

二、從器件集成度來看5G PA技術研發(fā)難度

5G UHB頻段的L-PAMiF集成度最高，也是最具挑戰(zhàn)的5G PA模組。無法在原有4G PA模組上來做優(yōu)化和提升。UHB頻段的5G PA模組需要全新設計，非常考驗射頻芯片公司的綜合設計能力，根本就不是在原來基礎上小修小改就可以實現(xiàn)的。

下表列出了常見的收發(fā)模組對比，4G LTE方案中常用的是PAM和PAMiD，分別對應高性價比方案和高性能方案。而n77/78/79雙頻L-PAMiF是目前5G NR集成度最高的商用芯片之一。

目前國產廠商所發(fā)布的5G PA主要也可以大致分為三類：UHB L-PAMiF、n41 PAMiF、Phase5N分立。

產品量產難

國內5G手機推出已經一年多了，哪些國產5G PA進入客戶端量產了？

早在2019年，多家國產射頻PA公司都宣告自己推出了5G PA。時至今日，從媒體報道和行業(yè)了解的信息，看到三家國產5G PA公司正式進入手機客戶端量產。

慧智微

2020年3月，搭載慧智微5G PA模組的首批手機終端批量生產。根據(jù)拆解機構eWisetech的報告顯示，OPPO K7x手機首次采用了國產5G射頻前端器件。K7x采用慧智微電子S55255 5G頻段射頻前端集成收發(fā)模組L-PAMiF，覆蓋5G UHB 新頻段n77/78/79頻段，是集成度最高的5G射頻前端模組。這也是拆解5G手機以來，首次見到國產5G射頻芯片在手機上面應用。

唯捷創(chuàng)芯

于2020年推出5G Sub-3GHz Phase5N產品，覆蓋4G重耕頻段。據(jù)了解，2021年開始唯捷創(chuàng)芯的Phase5N產品已經在OPPO、vivo等廠商實現(xiàn)量產。

銳石創(chuàng)芯

銳石創(chuàng)芯推出支持n41頻段的射頻功放濾波器模組（PAMiF）RR58041-11，并已在國內手機客戶端量產。5G n41頻段模塊中內置功率放大器、收發(fā)開關、CMOS控制器及高性能濾波器。

從樣品到量產，國產5G PA模組至少歷經一年的時間。相比4G PA，5G PA模組量產難表現(xiàn)在兩個方面：

1、產品集成度高，高性能模組需要用到Flipchip技術

FlipChip的優(yōu)勢主要在于：小尺寸，性能增強（互聯(lián)短，寄生效應好），散熱能力高（芯片正面通過銅柱與基板直接互聯(lián)），高可靠性（相較于打線工藝更穩(wěn)定）。

Qorvo、高通、Broadcom均采用Flipchip技術來做高性能射頻前端產品，而目前Skyworks只有在SOI器件部分采用Flipchip技術，HBT PA部分沒有，通過自己特有的技術和工藝來實現(xiàn)高性能射頻5G PA模組。據(jù)了解，真正掌握Flipchip技術的國內射頻公司很少，在5G PA模組量產上遇到很大挑戰(zhàn)，也會花費很長時間。

之前，國內射頻PA公司還是分立為主或者通過基板綁定打線的方式，沒有Flipchip的技術和經驗積累，更沒有全集成模組的量產經驗。因此，5G PA模組能否真正進入量產將成為國內射頻PA公司的分水嶺。

2、需要專業(yè)的質量和生產交付團隊做支撐

5G PA模組面對的都是國內頭部的手機客戶，他們對產品性能、可靠性、供應鏈等的要求很高，量產交付質量要求是100ppm以下。對于數(shù)字芯片來講，100ppm以下這個要求很低，但對于射頻PA來說，是很有挑戰(zhàn)的，更何況是5G PA模組產品，這道坎，不是所有射頻PA公司都能跨過去的。

要服務好這些手機大公司，必須有一個專業(yè)的質量和生產團隊來支持。這個團隊的規(guī)模需要幾十人，分工很細，專業(yè)性很強。

國產射頻PA公司正在從過去幾十人的規(guī)模，增加到現(xiàn)在200人的規(guī)模。不管是產品、銷售額，還是公司員工規(guī)模，國產射頻PA公司這幾年發(fā)展迅速。在未來的2~3年，國產射頻PA公司還會進入一個高速成長期，公司員工規(guī)模將達到500人，各部門配套更加完善和專業(yè)。未來2年，國產射頻PA格局將形成，半導體投資熱也將告一段落。

客戶導入難

手機客戶向頭部集中，沒有原來的“小白鼠”客戶了，新產品導入手機客戶端越來越難。

現(xiàn)在國內的手機客戶，屈指可數(shù)。第一梯隊的品牌客戶有華為、小米、OPPO、vivo、榮耀、傳音等。第一梯隊的手機ODM廠家：聞泰、華勤、龍旗、中諾等。隨著這些企業(yè)的規(guī)模越來越大，產品導入進入門檻提高，產品需要進行全面性、系統(tǒng)化驗證。

規(guī)模越大的手機客戶，對可靠性的要求越高，產品性能測試和評估相對比較簡單，對產品穩(wěn)定性和可靠性的測試和評估耗財耗力，更耗時間。

尤其是5G PA模組，現(xiàn)在上5G的手機都是旗艦機或者主力機型，對性能和可靠性要求極高。國內射頻PA公司在推廣5G PA模組時，有個很深很直白的感受，手機客戶是“拿著放大鏡”做評估。

首先，頭部手機客戶在技術上對國產5G PA公司不信任，技術測試更仔細，一些技術問題，對于國際廠商是解釋過了就好，對于國內廠商就要深挖到底。這樣，國產5G PA模組在客戶端導入會很難，俗話說得好“玉不琢，不成器”，國產射頻PA產品和公司就是這樣成長起來的。

其次，手機客戶在產品導入流程上，對國產射頻PA也是不利的。選擇國際廠商的射頻PA，不存在對與錯，各部門是免責的。5G PA模組，選擇Skyworks和Qorvo是第一選項，選擇他們產品出了問題，對個人和部門來說，就是沒有問題。如果選擇國產5G PA模組，出了問題，個人和部門就會很有壓力，會承擔相應責任。

再次，越復雜的產品導入越難，技術要求越高的產品導入越難。難度高低依次是5G PA 》 4G PA 》 3G PA 》 2G PA。5G PA模組的復雜性和高技術性在手機里的調試工作量很大，要把性能和穩(wěn)定性調試好，需要手機廠商更多研發(fā)投入和時間投入。

趁著這一波國產替代契機，國產射頻PA公司要努力抓住機會，把產品做好，把公司規(guī)模做大，向國際廠商看齊，規(guī)范公司流程，專業(yè)和完善每個部門，加大研發(fā)力度，抓好質量管理和提升交付能力。這一次新供應商導入之后，頭部手機客戶很難開啟5G PA模組新品牌導入。5G PA模組新品牌導入，對頭部手機客戶來說，投入和風險都很大。

結語

國產射頻芯片走過了2G PA和3G PA，正在從4G PA主戰(zhàn)場遷移到5G PA。

2G 和3G PA成就了昂瑞微，4G PA成就了唯捷創(chuàng)芯，5G PA又會成就誰呢？

聽聞，國內某公司5G PA模組產品被國際大品牌5G手機采用并已經量產，驚訝之余，心中有欣喜，眼中有未來，中國芯正在成為世界芯。

原文標題：國產5G PA追上了嗎，難在哪里？

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責任編輯：haq