国产射频前端的滤波器遇上5G热潮，能否实现弯道超车
导语
5g（5th－generation）第五代移动通信技术，是4g之后的延伸。从1g到5g，功能是逐渐增加的，5g意味着更高的传输速率，消耗更短的时间。根据全球移动通信协会显示的报告来看，到2025年，中国5g用量是4．54亿，位居世界之首，因此中国有着非常大的用户以及市场需求。随着政策的推动，各大运营商的部署，5g的网络建设已全面驶入快车道。那在这个风口面前，射频前端的用量肯定会增加，里面所包含的滤波器，又该何去何从，其中目前处于劣势的国产品牌，是否能实现弯道超车？
滤波器简介
滤波器，顾名思义，一种选频装置，相当于频率的筛子，用来减少或者消除噪声和干扰。主要是将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比，得到所需的信号。
滤波器种类
滤波器按照工艺，主要分为saw（声表滤波器）滤波器、baw（体声波滤波器）滤波器、ltcc（低温共烧陶瓷滤波器）滤波器。
ltcc的显著优点之一是其一致性好、精度高，成本低，缺点是q值较小；saw又分为普通saw滤波器和tc－saw（温补）滤波器。如下图一为saw＆baw的结构。saw滤波器是由压电材料和两个基本的idt金属电极构成，由图可看出其不适合大约2．5g 以上频率、对温度变化敏感，但是优点是技术相比较而言比较成熟，相对于 baw价格较低。baw滤波器又分为smr和fbar两种技术的滤波器；其中fbar工艺结构如下图，由上下电极及压电薄膜构成，通过频率公式f＝v／r可知，baw工艺的滤波器更适合2ghz－2．5ghz以上的频率，且有体积小，插损小，受温度影响小等优点，当然相对的缺点就是价格较saw比较高一些。
总结来说，普通的saw和tc－saw，肯定是在2．5g以下比较有优势，baw在2．5g以上比较有优势；综合成本和各产品的优缺点考虑，肯定未来还是多种工艺并存发展的。
知名滤波器公司
在国外知名滤波器企业中，murata、 taiyo、tdk等是saw工艺的；avago、qorvo、rf360等是baw工艺的；国外公司通过收购和整合来占领市场，比如：avago先后收购了lsi、broadcom、emulex企业，最终更名为broadcom；是一家设计、研发并向全球客户广泛提供各种模拟半导体设备的供应商；tdk于2008年收购epcos，获得后者的saw／baw生产技术。skyworks通过2016年收购其与松下的合资公司，完成对松下滤波器部门的收购，获得saw技术；通过收购韩国mems solution获得tc－saw和fbar技术。
而国内公司虽然目前处于弱势状况，但是也大力投入研发和生产。比如无锡好达、中电26所、中电55所、北京长峰 等，主要从事saw滤波器的研发和生产。而更高技术要求的baw工艺（fbar）国内量产的只有天津诺思、中电26所；其他的像汉天下、rda都有相关的开发研究，但并无完整的产线。这里重点介绍一下我们国产的骄傲，天津诺思。
诺思（天津）微系统有限公司成立于2011年，公司总注册资本人民币3亿元。是中国首家fbar生产企业。公司采用idm模式，即产品开发＋ 产品生产制造＋ 产品销售。核心技术团队包括国家 “**** ”特聘专家，国家 “青年**** ”特聘专家等 ，建设了亚洲首座具有完全知识产权的fbar晶圆厂。公司研发的射频滤波芯片技术打破了国际市场垄断，填补了国内技术空白，标志我国移动终端产业迈向国际高端的“芯片级”。
5g 对滤波器的需求
射频前端，包括发射通道和接受通道，由功率放大器、低噪放、开关、双工器、滤波器、谐振器等组成；其中滤波器扮演着非常重要的角色。
在中国5g频段划分上，中国联通和中国电信获得了较为国际主流的频段，中国移动的情况则复杂很多。
移动：获得2515mhz－2675mhz、4800mhz－4900mhz频段的5g试验频率资源，其中2515－2575mhz、2635－2675mhz和4800－4900mhz频段为新增频段，2575－2635mhz频段为重耕中国移动现有的td－lte（4g）频。
联通：3500－3600mhz
电信：3400－3500mhz
主要如下图所示：
随着频段的清晰，各大滤波器厂商也都研发生产了相对应频段的滤波器。
在应用上，全球设备厂商加快研发进度，5g网络建设全面进入发展期。随着5g网络的分步演进，为了节省成本和空间，5g soc的和射频的芯片集成将是趋势。但是5g技术伴随着载波聚合来提升频谱的使用效率，而载波聚合会带来频段数量的大幅度增加，对比4g lte到4g lte－advanced pro，到5g频段，将会是指数倍的增加，每增加一个频段，至少要增加2个滤波器。
总结
1、5g随着更高，更多的频段，会同步射频元器件的用量增加，尤其是滤波器用量的增加，由于高频段的原因，会更适合baw工艺滤波器的增加。在这方面，润欣科技代理的国产滤波器品牌，诺思，专注于fbar工艺的滤波器以及双工器；并且润欣已在部分客户的5g基站应用上设计支持成功，有了良好的开端。
2、随着5g更大宽带的需求，在一定条件下需要使用适合大带宽的ltcc（低温共烧陶瓷滤波器）滤波器；润欣科技在ltcc支持上，有代理chilisin品牌的ltcc产品。除此之外，saw滤波器，润欣科技也有代理的sawnics和 kyocera品牌的滤波器解决方案，并且有专门的技术团队来支持；润欣科技非常关注滤波器的市场，希望能抓住5g的这个大机遇。
因此，在5g滤波器应用中，saw滤波器和baw滤波器都是主流，saw适合低成本，低速率；baw适合高速率，高性能要求；ltcc适合更大宽带的需求。5g的到来，对滤波器是个很大的机遇，由于目前滤波器市场主要份额还是被美系以及日系厂商所占据，因此，这是国产滤波器的一个挑战，但更是国产滤波器厂商的大机遇。
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滤波器简介
滤波器，顾名思义，一种选频装置，相当于频率的筛子，用来减少或者消除噪声和干扰。主要是将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比，得到所需的信号。
滤波器种类
滤波器按照工艺，主要分为saw（声表滤波器）滤波器、baw（体声波滤波器）滤波器、ltcc（低温共烧陶瓷滤波器）滤波器。
ltcc的显著优点之一是其一致性好、精度高，成本低，缺点是q值较小；saw又分为普通saw滤波器和tc－saw（温补）滤波器。如下图一为saw＆baw的结构。saw滤波器是由压电材料和两个基本的idt金属电极构成，由图可看出其不适合大约2．5g 以上频率、对温度变化敏感，但是优点是技术相比较而言比较成熟，相对于 baw价格较低。baw滤波器又分为smr和fbar两种技术的滤波器；其中fbar工艺结构如下图，由上下电极及压电薄膜构成，通过频率公式f＝v／r可知，baw工艺的滤波器更适合2ghz－2．5ghz以上的频率，且有体积小，插损小，受温度影响小等优点，当然相对的缺点就是价格较saw比较高一些。
总结来说，普通的saw和tc－saw，肯定是在2．5g以下比较有优势，baw在2．5g以上比较有优势；综合成本和各产品的优缺点考虑，肯定未来还是多种工艺并存发展的。
知名滤波器公司
在国外知名滤波器企业中，murata、 taiyo、tdk等是saw工艺的；avago、qorvo、rf360等是baw工艺的；国外公司通过收购和整合来占领市场，比如：avago先后收购了lsi、broadcom、emulex企业，最终更名为broadcom；是一家设计、研发并向全球客户广泛提供各种模拟半导体设备的供应商；tdk于2008年收购epcos，获得后者的saw／baw生产技术。skyworks通过2016年收购其与松下的合资公司，完成对松下滤波器部门的收购，获得saw技术；通过收购韩国mems solution获得tc－saw和fbar技术。
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总结
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