，许多人的第一反应是“过气”，无论是当初射频相关企业上市连连破发，还是一级市场降温，投资机构不再偏爱射频技术，还是Skyw

  虽然国产在射频领域看似强大，实则仍有许多空白。6G、Wi-Fi7正徐徐走来，市场理应继续保持理性，但也要向未来布局。

  本文是“果壳硬科技”策划的“国产替代”系列第二十二篇文章，关注射频芯片国产替代。在本文中，你将了解到：哪些芯片与射频相关，射频芯片国产整体发展状况，国产射频芯片的出路。

  射频（Radio Frenquency）一词由英文直译而来，起初最早应用于无线广播（FM/AM）中，而现在射频相关模块仍然搭载在一切需要无线G、Wi-Fi、蓝牙、GPS、UWB、LoRaNB-IoT等通信协议的接收、转换与呈现。没有射频模块，手机就不能再称之为手机。射频芯片是射频模块的核心，指的是能接收或发射射频信号

  集成电路，处理指的是将基带信号进行上变频和滤波的射频信号发射出去，或把接收到的射频信号通过下变频和滤波得到基带信号。射频芯片对工艺制程要求并不高，可不受摩尔定律影响[2]，但不代表它很简单。与CPU

  GPU或是电源管理芯片不同，射频芯片设计复杂，且一般以工作频段和增益为主要衡量标准，因此市场整体较为稳定，更新较慢，不像前者那般时常有新品发布。[3]主流射频厂商

  tegrated Design and Manufacture，垂直整合制造），Fabless（无制造半导体）模式的公司难以与IDM公司形成优势，此外，射频芯片门槛非常高，并不是说做就能做。一方面，移动终端设备功能快速增加，5G、Wi-Fi 6技术成为主流，射频芯片数量飞速增加，然而留给射频芯片的空间却没有同步增加，高度集成化将进一步增大其设计难度，加之不一样芯片结合方式、干扰和共存等问题，设计难度指数化提升。举个例子来说，4G 时代，仅头部手机生产厂商旗舰机会采用高度集成的PAMiD射频前端方案，而5G时代，L-PAMiD和L-PAMiF等已成为中高端手机标配，提供不了有关技术的射频芯片公司只会被淘汰。[4]

  网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS等无线通信功能所必需的核心模块。射频前端芯片通常集成多种不同器件，不同终端中所集成的器件的种类和数量也不同。大多情况下，射频前端芯片包含功率放大器

  滤波器（Filter）、双工器或多工器（Duplexer或Multiplexer）、低噪声放大器（LNA）、开关（Switch）、天线调谐模块（ASM）等器件，而在部分终端的射频前端架构中，还会在天线开关后增设双通器（Diplexer）、连接器（Coupler）。[7]不同器件并非各做各的任务，而是彼此协调联动：射频功率放大器（PA）用于放大发射通道的射频信号；射频低噪声放大器（LNA）用于放大接收通路的射频信号；双工器用于隔离发射信号和接收信号；滤波器用于保留特定频段的信号，滤除特定频段外的信号；射频开关用于实现射频信号收发转换，并将不同频段射频信号集中在同一通路。[6]

  滤波器：可分为射频滤波器与基站滤波器，SAW（声表面波）、BAW（体声波）是目前主流技术，相比SAW，BAW的的频段更高、损耗更小、频率范围更广[12]。目前，SAW偏向中低频率数据处理，以日系厂商为主，市场应用空间更大，BAW偏向高频率数据处理，以美系厂商为主，应用空间更窄，但价值量高[2]。从产业链端来看，上游关键原料包括压电晶片（SAW常用钽酸锂、铌酸锂等，FBAR常用氮化铝等）和陶瓷基板，大多分布在在日本；中游器件制造集中在日本和美国；下游需求端包括手机、车载终端、VR

  放大器：分为射频低噪声放大器和射频功率放大器两类，主要是采用PHEMT和HBT两类晶体管实现，X波段及以上频段主要是采用频率高、噪声低、输出功率大的PHEMT工艺，HBT工艺则在高速、大动态范围、低谐波失真、低相位噪声等应用占据独特地位[15]，只有满足一定技术指标的放大器才具备实用性，包括功率输出、系统效率、频率范围和失真等，国内玩家包括慧智微、紫光展锐、飞骧科技、昂瑞微等。市场方面，PA将从2022年的50.3亿美元增长至2032年的210.4亿美元，年复合增长率15%[16]，LNA将从2020年的20.5亿美元增长至2027年的32.9亿美元，年复合增长率6.97%；[17]

  双工器：又称天线共用器，由两组不同频率的带阻滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机，技术指标最重要的包含工作频率范围、隔离度、插入损耗、稳定度、电压驻波比（VSWR），市场方面，双工器将从2022年的78.5亿美元增长至2023年的216.2亿美元，年复合增长率，10.7%。[19]

  adcom）、威讯联合半导体（Qorvo）、高通（Qualcomm）和日本的村田（Murata）五家厂商的产品在2021年和2022年占据了超过80%的市场占有率，国内厂商锐迪科、国民飞骧、唯捷创芯、韦尔股份等则只能分食仅剩的20%市场占有率。此外，根据Yole最新

  英特尔在射频前端领域也活跃在射频前端领域，分别拥有103、93、91个专利。

  另以射频前端和芯片同时作为关键词在智慧芽搜索，在170个国家/地区中拥有共计932条专利，专利总价值达到24,935,900美元。其中，专利储备最为丰厚仍是中国，占据全球射频前端芯片专利的78.32%，其余依次为美国7.85%、欧洲2.13%、韩国1.86%、德国1.20%、日本1.06%。

  纵览射频前端芯片领域专利申请人情况，高通的专利储备大幅领先其它公司，共计40个专利，此外，中兴、唯捷创芯、锐石创芯、信维通信、展讯通信、华为等国内公司在射频前端芯片的专利情况也值得关注。

  元器件。基带芯片是基带中核心部分，是无线通信的大管家，负责信号生成、调制、编码以及频移等工作。

  编码器数字信号处理器、调制解调器和接口模块五个部分[22]。独立的系统有助于提高运行效率，防止受到应用程序错误或操作系统更改影响。[23]基带芯片长期被垄断，从现有市场来看，高通是基带芯片领域的绝对统治者，Strategy Analyti

  联发科（26%）和三星（6%）[24]。其难点在于：首先，无线通信技术多次迭代，终端普遍要求终端具备多模多频能力，无需任何改动就可漫游全球多个地区，这就需要基带芯片拥有向下兼容的能力，比如说覆盖2G/3G/4G/5G和Wi-Fi 6标准等；[25]

  MCUArm）+DSPASIC的架构，涉及编解码、信道估计、信道均衡、同步与测量算法等[26]；软件决定了基带芯片性能上限，涉及软件包括实时操作系统（RTOS）、 驱动程序（Drivers）和协议栈（Protocol Stack）；[27]最后，技术能力和经验都极为丰富的巨头垄断了市场，后进者仅一次决策失误或延期上市就可能会被竞争对象抢占市场，不断陷入被动局面，因此很多国外的传统供应商都已放弃基带芯片研发，比如说实力强劲的英特尔都不得不放弃基带芯片这块蛋糕。

  专利角度来看，为保持市场统治力，世界都在加大力度投入研发基带，尤其是在5G逐渐商用之后。智慧芽多个方面数据显示，以基带为关键词搜索，在170个国家/地区计344255条专利，专利总价值40,304,149,700美元。其中，中国基带专利数占全球的73.13%，其次则依次为美国14.58%、日本5.01%、欧洲1.73%、韩国1.57%。

  正如其名，射频收发就相当于是放在手机里的信箱，帮忙收件或发件，它决定了最终整个射频单元的成本和性能。根据收发过程中频谱变换过程，射频收发芯片大致上可以分为超外差结构（或称中频接收）、零中频架构和直接射频采样三种结构，不同结构在集成度、性能、成本、功耗上各有优劣[28]。其中，超外差结构是最经典的结构。

  射频收发芯片也是国产极难突破的领域，国产化自给率几乎为零，而它的未来市场规模超过300亿美元，Verified Market Research多个方面数据显示，射频收发芯片将从2021年的122亿美元增长至2030年的365.7亿美元，年复合增长率达到11.6%[29]。随着车联网、、卫星互联网产业高质量发展，收发芯片市场只会不断扩张。[30]

  收发芯片领域厂家分为两类，一类是依托基频平台，将收发器作为平台的一部分，如德州仪器

  NXP）、联发科（MediaTek），另一类则是专业射频厂商，不依赖基频平台拓展收发芯片市场，如英飞凌（Infineon）、意法半导体（ST）、RFMD、Skyworks。[10]从专利角度来看，中国在收发芯片领域的投入力度也非常大。智慧芽多个方面数据显示，以射频收发作为关键词搜索，在170个国家/地区计42947条专利，总价值达6,278,372,500美元，其中中国射频收发专利数占全球的69.19%，其次为美国（26.22%）和欧洲（1.25%）。

  参数等类型[33]，最终，理想的天线一定具备多频段、宽频带、低成本、低辐射、高性能等特性。天线设计是行业一大难点，现如今，5G下的天线包含多频带载波聚合

  面对上述难点，行业一种处理方法是将GPS、Wi-Fi、中频、高频、超高频等通道共同使用一个天线，另一种方法是使用天线调谐，把每根天线都调谐到工作频段，但无论采用哪种设计或方法，都会增大整体设计难度，同时涉及复杂的材料创新问题。[34]

  从专利趋势来看，2017年~2020年，行业对天线的研究保持高热情态度，而2021年~2022年则衰退回2014年的水平，这两年正值消费电子需求不振，手机等移动终端市场下行。

  虽然从上面各种射频芯片专利来看，国产好像达到了巅峰，但事实上，20多年历史中，射频芯片技术变革并不多，国际上每家公司的几千项专利对国内构成了全方位的封锁。[37]

  2020年，射频前端芯片毛利率一度低至20%，行情不停地改进革新低，彼时大多初创企业怀揣着理想，对标Skyworks、Qorvo、Qualcomm一众高端芯片企业，但在一两年后产品甚至不能与国内一线品牌对标，甚至只研发了2G、3G这样的成熟芯片，杀价卖货成为勇于探索商业模式的公司最后的救命稻草。事实上，毛利夸张到如此地步，勇于探索商业模式的公司绝对没必要再去做成熟的低端产品国产替代，应该关注基带芯片、高端射频芯片这样难啃的硬骨头。[45][46]

  半导体人才短缺在射频领域尤甚，同样结构电路不同工程师做出的芯片版图最终仿真

  国产不可能一蹴而就，Skyworks、Qorvo等巨头一年净利润就有四五十亿元，而国内一线亿左右，虽然系统商渴望拥有多元的上游供应，但国内芯片厂商缺乏验证的机会，一些射频芯片厂商曾呼吁系统商保持开放合作态度，并对器件做评估分析；[50]

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  一直以来由于技术难度高，研发时间长，长时间被国外所垄断。尤其是5G出现以后，5G

  是什么关系？ /

  格局 /

  个人看来，滤波器是一个很大的市场，但分立滤波器很难形成一个赛道和龙头企业。

  的末端是模组，接收滤波器的尽头是DiFEM和LFEM，而发射滤波器的尽头则是PAMiD。

  的格局 /

  的末端是模组，接收滤波器的尽头是DiFEM和LFEM，而发射滤波器的尽头则是PAMiD。

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