進入2022年后，全球消費電子市場持續(xù)低迷，市場空間進一步收縮，本土射頻前端行業(yè)深陷低端化內(nèi)卷的競爭泥淖，向模組化、高端化市場進階的需求日益迫切。隨著本土射頻廠商在高性能濾波器、雙工器/多工器上取得突破，突圍的曙光正愈加清晰。
作為深耕濾波器領域已逾十年的本土射頻廠商，日前，漢天下正式推出自主研發(fā)的B1+B3四工器HSQP1213，為射頻前端國產(chǎn)化打開新局面。這款產(chǎn)品由四顆BAW濾波器集成打造，不論收發(fā)通路之間的隔離度水平，還是B1與B3頻段之間的交叉隔離度均達到業(yè)界一線水準。此外，其插損表現(xiàn)比肩國際一線水準，高靈敏度性能完美適配業(yè)界需求。
這款四工器HSQP1213的面世，不僅代表漢天下在研發(fā)與市場拓展上向前邁出了堅實一步，也為國產(chǎn)射頻廠商向高端化、模組化進階帶來了有力的支持。
| 助力本土射頻前端向模組化進階 |
隨著5G的快速普及，日常通信所需的頻段數(shù)量大幅增加，為了充分發(fā)揮頻段間的協(xié)同優(yōu)勢，載波聚合成為實現(xiàn)5G速率提升的關鍵方式。
在載波聚合方式被普遍采用后，射頻前端對多工器件的需求獲得大量釋放。在射頻前端中，每個多工器通常由多個不同頻率的濾波器構成，需要配以更陡峭的通帶邊緣滾降，更深和更多的頻段間的相互抑制，這既給射頻廠商更廣闊的市場機會，也在產(chǎn)品研發(fā)上帶來了極大挑戰(zhàn)。
在智能手機終端中，B1+B3頻段是最常用的載波聚合組合之一，B1+B3四工器則是其核心的組網(wǎng)元器件。
從全球范圍來看，共有25家運營商正在大規(guī)模使用B1和B3頻段，包括中國大陸、澳大利亞、歐洲部分國家，以及阿拉伯地區(qū)等，覆蓋了無比龐大的用戶規(guī)模。相較于n41、n77、n79這些常用頻段，B1和B3頻段的網(wǎng)絡覆蓋面更加廣闊，是不可多得的優(yōu)質(zhì)頻段。
為了保障良好的通信能力，在一些中高端智能手機中，運營商在協(xié)議標準中明確要求使用B1+B3四工器。就射頻前端方案配置而言，四工器既能在智能手機的中高端離散方案中直接使用，也能為本土射頻廠商未來的L-PAMiD模組開發(fā)打下堅實地基。
由于BAW濾波器本身具有低插損、高抑制和低溫漂系數(shù)的特點，這款由四顆BAW濾波器集成打造的四工器HSQP1213產(chǎn)品性能表現(xiàn)十分出色。經(jīng)全面測試，其插入損耗均在2dB左右，如圖一所示。此外，不論是B1和B3的隔離度，還是兩者之間的交叉隔離度均能保持在60dB，如圖二所示，將發(fā)射通路對接收通路的影響降低到最低，信號收發(fā)靈敏度達到優(yōu)秀水準。
四工器HSQP1213所有通帶內(nèi)插入損耗達到2.0dB左右
四工器HSQP1213的隔離度達到60dB
目前，在高端智能手機中，模組化方案已成為主流，四工器也成為其中的必備器件。長期以來，由于高度的設計仿真復雜性，四工器一度被國際少數(shù)頂級射頻器件供應商壟斷。如今，漢天下成功推出的這款高性能四工器HSQP1213整體性能已達到一線水準，對射頻前端國產(chǎn)自主化有著舉足輕重的意義。
| 研發(fā)水平邁上新臺階 |
近年來，隨著射頻前端模組化程度的不斷提高，本土射頻廠商邁向高端市場的壓力越來越大。而在射頻前端模組化的突圍上，最關鍵的短板便是缺乏高性能、高品質(zhì)的濾波器資源。不論對分集接收模組，還是主集模組而言，濾波器都是高端模組中最核心、難度最大的器件。
相較于PA產(chǎn)品的研發(fā)，濾波器沒有成熟的代工產(chǎn)業(yè)鏈可供使用。因此，濾波器廠商不僅需要在設計上下功夫，還必須兼顧工藝和模型。對體聲波濾波器而言，需要設計、工藝和物理模型三者之間不斷迭代才能達到預期的性能指標。
相較于SAW濾波器，BAW濾波器具有更高穩(wěn)定性、更高Q值、更低的插入損耗和耐高功率等特性，能夠在中高頻通訊市場發(fā)揮重要作用。從應用層面來看，基于MEMS工藝的BAW濾波器具備更強大的性能優(yōu)勢，適合要求苛刻的4G應用（包括載波聚合以及VoLTE等），甚至采用更高頻率的5G Sub-6GHz應用。
就單顆濾波器而言，最關鍵的指標有帶內(nèi)插損、帶外抑制等。在此基礎上，四工器還需要面對許多更為復雜的問題，最核心的便是干擾問題，既包括同一頻段發(fā)射與接收通路之間的隔離度，也包括不同頻段相互之間的交叉隔離度。
據(jù)漢天下CTO賴志國介紹，在濾波器的研發(fā)設計中，諧振器是最核心的基本單元結構，其品質(zhì)因素直接決定了濾波器芯片的整體性能。另外，由于四工器集成了四個濾波器，在仿真和優(yōu)化上面臨的挑戰(zhàn)極大，電腦在內(nèi)存、CPU上的消耗大幅升高，其復雜程度往往達到單顆濾波器的十倍以上。在設計調(diào)整的過程中，通常需要應對幾十個參數(shù)的同步優(yōu)化。
為了順利打造這顆四工器，漢天下在前期作了大量投入。一方面，漢天下在工藝平臺升級上作了很大投入，使得諧振器的性能得到大幅提升，在Q值和機電耦合系數(shù)等方面均得到明顯提升。另一方面，漢天下對仿真設計平臺作了迭代升級，以確保高效、高精度的仿真效果。此外，為了更好地適應不同器件的耦合關系，漢天下在版圖上作了很多精心的設計和調(diào)整，以確保電路設計結果與版圖設計結果盡量接近。
| 力爭成為全系列射頻前端芯片供應商 |
由于研發(fā)壁壘太高，介入BAW濾波器領域的本土廠商并不多，歷經(jīng)逾十年技術和經(jīng)驗的積淀后，漢天下已成為國內(nèi)率先全面掌握BAW濾波器量產(chǎn)技術的企業(yè)之一。截至2021年末，漢天下已累計出貨芯片近2億顆，是目前國內(nèi)出貨量最大的射頻濾波器芯片廠商之一。
作為國內(nèi)為數(shù)不多的射頻IDM廠商之一，漢天下COO殷毅敏表示，漢天下的一大核心優(yōu)勢在于自有晶圓廠，使得其在研發(fā)、設計、工藝、模型上能夠?qū)崿F(xiàn)高度協(xié)同、相互推動，給產(chǎn)品研發(fā)帶來了極大好處，包括更快的研發(fā)進度、更及時的量產(chǎn)進度以及更高效的產(chǎn)品迭代。
在高端手機智能方案中，射頻器件的共存是基本要求，四工器則是必備產(chǎn)品。漢天下產(chǎn)品應用總監(jiān)李紅波表示，漢天下推出這款四工器HSQP1213完成的是從0到1的突破。目前，公司有源團隊正在開發(fā)PA模塊，根據(jù)客戶面向中高端的實際需求，以及L-PAMiD在中國的市場需求，漢天下將針對性地開發(fā)更多適應需求的產(chǎn)品。
就長遠發(fā)展而言，漢天下的目標是成為一家國內(nèi)極具競爭力和頗具影響力的射頻芯片供應商。公司近年來不斷加強有源芯片團隊的建設，團隊成員主要來自于世界頂尖的射頻芯片公司，主持設計生產(chǎn)的多款PA產(chǎn)品被廣泛應用于iPhone、Galaxy等主流智能手機。自此，漢天下產(chǎn)品線得以完整覆蓋射頻前端無源（以濾波器為代表）和有源（以PA為代表）兩大核心模塊，產(chǎn)品系列從濾波器向更復雜的高端模組進軍，力爭成為全系列射頻前端芯片供應商。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑上看，本土射頻芯片廠商基本都是從相對成熟的分立射頻芯片起步，抓住5G發(fā)展的窗口期，逐步實現(xiàn)中低端機型射頻前端的進口替代，同時積累模組能力，逐步走向射頻前端全品類供應。在射頻前端向高端化、模組化進階的過程中，以漢天下為代表的國產(chǎn)射頻廠商勇于打破國外壟斷，解決射頻“卡脖子”難題，為射頻前端自主化注入了強勁動能。
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