射频系统工程师的发展前景怎么样？ 第1页

严格意义上说，射频的确只负责收发，但信号的收发和调制解调是必需的两个环节，所以一般都是把这两个功能做进一个芯片里，减小体积、功耗。一般这个芯片就叫做基带芯片——一个芯片解决关于信号的所有问题。FPGA可以研发无线通信基带芯片（代替DSP用于数字信息处理），所以有些手机CPU方案中会集成基带芯片、射频系统、DSP和AP，有些则不会。看芯片功耗和面积而降低成本。

但目前射频系统的发展基本聚焦在5G器件，例如射频PA功率放大器的关键机遇，它成为5G手机最关键的器件之下，5G时代，智能手机将采用2发射4接收方案，未来有望演进为8接收方案。它直接决定了手机无线通信的距离、信号质量，甚至待机时间，是整个射频系统中除基带外最重要的部分。5G将带动智能移动终端、基站端及IOT设备射频PA稳健增长。

查了一组数据：功率放大器市场增长相对稳健，复合年增长率为7%，将从2017年的$50亿增长到2023年的$70亿。高端LTE功率放大器市场的增长，尤其是高频和超高频，将弥补2G/3G市场的萎缩。－－ 无论是在基站端还是设备终端，5G给供应商带来的挑战都首先体现在射频方面，因为这是设备“上”网的关键出入口，即将到来的5G手机将会面临更多频段的支持、不同的调制方向、信号路由的选择、开关速度的变化等多方面的技术挑战外，也会带来相应市场机遇。5G将给天线数量、射频前端模块价值量带来翻倍增长。以5G手机为例，单部手机的射频半导体用量达到25美金，相比4G手机近乎翻倍增长。其中滤波器从40个增加至70个，频带从15个增加至30 个，接收机发射机滤波器从30个增加至75个，射频开关从10个增加至30个，载波聚合从5个增加至200个。手机里面PA的数量随着2G、3G、4G、5G 逐渐增加。以PA模组为例，4G多模多频手机所需的PA芯片为5-7颗，预测5G手机内的PA芯片将达到16 颗之多。

还有一组数据：5G手机功率放大器（PA）单机价值量有望达到7.5美元：同时，PA的单价也有显著提高，2G手机用PA平均单价为0.3美金，3G手机用PA上升到1.25美金，而全模4G手机PA的消耗则高达3.25美金，预计5G手机PA价值量达到7.5美元以上。当然，载波聚合与Massivie MIMO对PA 的要求也在大幅增加。但是，5G的前端将用到几十至百个通道，要求设备或器件供应商提供全集成化的方案，这也增加了产品设计的复杂度。

另外，GaAs材料仍然主要用于5G移动终端，因为电子迁移率是Si的6倍嘛，GaN材料也同样适用于基站端。此外，5G手机需要4X4 MIMO应用，将在手机中增加大量RF流，结合载波聚合要求，将导致更复杂的天线调谐器和多路复用器。

基站方面，GaN射频PA有望成为5G基站主流技术，预测未来大部分6GHz以下宏网络单元应用都将采用GaN器件，小基站GaAs优势更明显。

此外还有一个滤波器领域，随着现在电子设备功能更强大 ，支持的网络频段也更多，射频前端模块就更加不可或缺了，其中的滤波器（Filter）就是很核心的分立器件，也是最大的业务赛道；而这个滤波器就是实现频段过滤的专用器件（让信号中特定的频率成分通过，并极大衰减或抑制其他频率成分），实现射频信号的滤波、共存、双工、聚合等等功能。这无论是在手机、智能家居及汽车等领域，还是北斗导航那样的应用，射频滤波器都是重要的部件。但这个市场集中度较高，基本上被几家国际巨头垄断。全球射频前端市场8成以上份额被Skyworks、Qorvo、博通、村田占据，其余市场则被高通、Taiyo Yuden等国外公司瓜分。射频滤波器市场情况基本相同。Yole预测数据显示，Y20滤波器市场规模$66.25亿，预计2025年达到$95.46亿，GAGR达到7.6%。市场增长很快，国内供应链厂商可能获得机遇。此外，

除了规模之外，国内射频滤波器行业也面临挑战，比如：1、产业链的缺失和不完善：比如还没有成熟的8英寸体声波滤波器量产技术及晶圆级封装技术；2、声电转换的物理模型及理论基础：大学研究所的学科建设与产业应用的脱节；3、核心装备的国产化迫在眉睫：比如AlN压电材料的PVD设备；4、材料研究技术和方法：高Q值、掺钪AlN、单晶AlN等；5、专利壁垒的突破：我国处在学习和跟随的阶段，如何绕开国外巨头的专利问题；6、核心器件及模组的技术积累不够：需要持续专注和大量的经验积累，从国家政策、资本和从业者，都要保持足够耐心。

可以看到，随着5G频率提升、频段增多，对射频前端器件的需求数量和功能要求都在提升，射频前端逐渐向频段集成（横向模组化）和功能集成（纵向模组化）两个方向演进。当然，5G射频前端模组集成度的提高也会驱动厂商之间的横向并购，国内公司整体来说小而散，只有联手、整合，放弃内部低端市场的竞争，才有机会挑战国际厂商。

射频领域无论在新的技术代际、材料代际、以及发展窗口上（5G），都是有前景的，射频工程师将有更多的机会贡献在5G的基础设施建设和终端产业生态里。