国产射频四工器解读
科技
2024-10-23 08:04
湖北
据公众号艾佛科技消息，艾佛光通推出最新一代高性能B1+3四工器，皆在满足现代通信系统日益增长的需求。目前，B1+3四工器已实现规模化生产并成功交付市场。FDD频段上下行使用两个独立信道，需要由两颗滤波器组成的双工器实现上下行信号隔离；4G开始引入载波聚合CA技术提高通信带宽，将不同通信频段的载波聚合成一个更宽的频谱。两个FDD频段聚合即为四工器。相较于单滤波器，相近频段做带间隔离是多工器最大的难点，同时模组产品中做管角对齐也比较耗费调试精力，此外发射端需要使用TC-SAW/TF-SAW或者BAW，相较于普通SAW，设计、衬底材料和工艺流程都更为复杂。四工器将四个滤波器合并，共用一个节点，即允许两个频带同时连接到天线，这对于载波聚合等应用非常有用。四工器的复杂程度高于双工器和三工器，这是因为四个滤波器必须共同设计，并且满足严格的交叉隔离规范。从产品价格上来说，根据电信运营商5G终端白皮书，四工器已成为手机标配，单机价值量约1元，占手机整机滤波器价值量不到5%。从产品技术路径来讲，随着载波聚合技术的引入，催化了高集成度多工器的发展，在5G非独立网(NSA)和5G独立网(SA)阶段，射频滤波器的这一发展趋势也将延续。为实现CA需要多个频段上的同时通信，射频前端必须支持天线和收发器之间的多条发射和/或接收路径。这些路径的隔离需要多路复用RF滤波器或物理分离天线。实现交叉隔离要求匹配滤波器能够衰减带外信号，以避免加载其他聚合频段。此外，每个滤波器必须具有低插入损耗，从而使发射功耗最低并优化电话接收机的灵敏度。每个多工器通常由多个不同频率的滤波器构成，需要配以更陡峭的通带边缘滚降，更深和更多的频段间的相互抑制，这既给射频厂商更广阔的市场机会，也在产品研发上带来了极大挑战，产品突破代表了厂商竞争力。从市场需求角度来看，全球范围，共有20多家运营商正在大规模使用B1和B3频段，包括中国大陆、澳大利亚、欧洲部分国家，以及阿拉伯地区等，覆盖了无比庞大的用户规模。相较于n41、n77、n79这些常用频段，B1和B3频段的网络覆盖面更加广阔，是不可多得的优质频段。为了保障良好的通信能力，目前，在高端智能手机中，模组化方案已成为主流，四工器也成为其中的必备器件，甚至运营商在协议标准中明确要求使用B1+B3四工器。除了艾佛光通外，我们梳理了一下，国内几十家射频滤波器厂家，还是几家比较知名的厂家发布过四工器产品（对于没有提及的厂家，可能也有类似产品，但没有官方信息，我们就不一一去猜测了）。
诺思（ROFS）作为国内领先的射频器件供应商，以多年积淀的MEMS工艺和专业射频前端滤波器设计技术，持续为通讯行业客户提供射频前端解决方案。2019年12月，诺思率先推出国内首款小尺寸（2.5mm×2.0mm）、高性能、可兼容4G/5G应用的Band1+Band3四工器RSFM1801A。由于采用先进的射频滤波器设计方案和新一代BAW滤波器工艺技术，与竞品相比，RSFM1801A拥有更为陡峭的滚降、更深的带外抑制水平和更优秀的隔离度等优势，为载波聚合技术带来了完美的解决方案。2021年12月6日，三安光电对外宣布发布国内首款滤波器自主键合片四工器，采用TC-SAW滤波器工艺技术，并搭载自研EZ-Tuning技术，降低了调试难度，优化了客户量产精度。借此，三安集成也成为了国内首个能全套提供PhaseVNR架构所需四工器和双工器产品的企业，助力5G“千元机”的射频前端小型化和国产化。2022年10月，汉天下推出自主研发的由四颗BAW滤波器集成打造的B1+B3四工器，经全面测试，其插入损耗均在2dB左右，不论是B1和B3的隔离度，还是两者之间的交叉隔离度均能保持在60dB，将发射通路对接收通路的影响降低到最低，信号收发灵敏度达到优秀水准。2022年12月9日，天通瑞宏科技有限公司在国内率先发布 TF-SAW 高性能B25+66+70 2016封装四工器以及B25、B3 1612封装双工器，其中B25 1612封装更是全球首发。2023年4月，星曜半导体正式推出TF-SAW工艺的Band1 (66)+3四工器；2023年12月，发布基于TF-SAW工艺的高性能Band 25+66四工器、n41 TRx、Band 20+28 Dual-Rx滤波器芯片，采用了星曜公司全新一代的增强版TF-SAW技术；2024年9月，正式发布全新一代小尺寸Band
1+Band 3四工器芯片。产品封装尺寸仅为1814（1.8mm
x 1.4mm），达到目前全球范围内最小分立四工器芯片尺寸，且为国内首次发布。2024年3月，云塔科技（安努奇）发布世界首个LB/MB/HB/UHB四工器，基于云塔自主知识产权的SPD技术，其芯片制程工艺实现100%国产化。四工器的主要功能是实现617-960 MHz、1427-2200 MHz、2300-2690 MHz与3300-5925 MHz四个通用5G频段的合路，其在插损、带外抑制、隔离度等方面的性能均表现不错。2024年7月，武汉敏声发布B1+B3四工器，该款B1+B3四工器采用专有高性能SSBAR®工艺，融合自研的谐振器设计、高频低杂波的HQ结构、单片薄膜封装等专利技术，兼容B66频段，包括B1 Tx、 B1(Co 66) Rx、B3(Co 66) Tx和B3 Rx，采用业界通用的超小封装尺寸2.0mm*1.6mm，Pin to Pin兼容现有市场产品。从这些厂家陆续发布的产品信息来看，可以说是各有千秋，都能强调在某一方面的领先性，唯一不足的就是这个四工器在客户端单品单价整体相对较低，工艺技术难度又高，目前本质上，当前滤波器厂商都正在烧融来的资本，补贴手机产业链的下游玩家，如闻泰等ODM厂商和手机品牌商。大家基本上能做的还是别人有的自己也得有，不然就少了点什么，叠加市场需求的层次多样，导致了无论是企业还是资本以及地方政府对于滤波器的认知处于混乱局面。再加上前些年IPO政策中存在只看销售不看毛利水平的机会，于是各种逻辑的滤波器企业层出不穷。当然站在我们旁观者的角度来看，这些各种技术实现的四工器还是可以看看的，毕竟这也是卡脖子技术产品的一部分，也是必须有的，对于市场需求者来说，多点选择并没什么不好。- 公众号微波射频网，三安集成推出首款自主键合片Band1+Band3双工器
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