“4G改變生活，5G改變社會?！彪S著2019年我國5G商用正式啟動，5G網絡基建已如火如荼地全面鋪開，所有領先的智能手機廠商都爭先恐后推出新款5G智能手機。據(jù)Strategy Analytics的報告指出，2020年全球5G智能手機的銷量預計將達到2.5億部，而2019年為1820萬部，同比增長1282%。預計2021年5G智能手機的出貨量將達到4.5億至5.5億部。不僅是5G智能手機的爆發(fā)增長，業(yè)界也普遍認為，具有高速度、低時延、高可靠等特點的5G，將讓萬物互聯(lián)得以實現(xiàn)。而5G與工業(yè)設施、醫(yī)療儀器、交通工具等深度融合，將驅動著生產力的發(fā)展革新。

5G改變社會

每一次通信升級都會對現(xiàn)有產業(yè)格局帶來顛覆性變革，5G智能手機面臨更多頻段的支持、不同的調制方向、信號路由的選擇、開關速度的變化等挑戰(zhàn)，以及需要大規(guī)模輸入輸出（Massive MIMO）、波束成形（Beam Forming）、載波聚合（Carrier Aggregation）、毫米波（mmWave）等關鍵技術的引入。5G要求智能手機將額外的射頻復雜性壓縮到基本相同的空間中，這需要創(chuàng)新的方法來支持多個同時上行鏈路和下行鏈路連接的需求。射頻前端技術必須能支持這種巨大的帶寬，同時提供非常高的線性度和功耗管理能力。5G必將對射頻前端形態(tài)產生影響，并推動著射頻前端技術不斷革新。

5G智能手機射頻前端的復雜性（不包括毫米波頻段）

射頻前端介于天線和射頻收發(fā)器之間，作為手機通信功能的核心組件，直接影響著手機信號的收發(fā)質量和終端用戶的通信效果，其技術創(chuàng)新推動了移動通信技術的發(fā)展，是現(xiàn)代通信技術的基礎。典型的智能手機射頻前端模組主要由功率放大器（Power Amplifier，PA）、低噪聲放大器（Low Noise Amplifier，LNA）、天線開關（Antenna Switch）、雙工器（Duplexer）、濾波器（Filter）、天線調諧器（Antenna Tuner）以及集成無源器件（Integrated Passive Device，IPD）等組成。

智能手機射頻前端的基本構成（來源：高通）

隨著智能手機全面屏和輕薄化發(fā)展，以及更多射頻元件的需求，內部硬件空間被進一步擠壓，對射頻前端器件設計和高度集成化提出了更高的要求。全面屏設計縮小了天線可用的邊框區(qū)域，而5G對天線數(shù)量的需求又在增加，因此需要在更小的空間容納更多的天線。集成模塊是實現(xiàn)滿足的關鍵，同時還可以在分配給射頻前端模組有限空間內添加新的射頻功能，將各個器件集成到模塊中可減少由板上匹配引起的信號損失。與此對應的是，材料、工藝、封裝技術也在不斷跟隨。射頻前端器件的工藝“兵分兩路”，PA、LNA和開關主要基于IC工藝，如GaAs、GaN、CMOS等；而SAW和BAW濾波器則廣泛采用MEMS工藝，如壓電薄膜沉積。模組化趨勢亦讓SiP（系統(tǒng)級封裝）大有可為，目前集成度不同的射頻前端模組種類較多，例如ASM（天線開關模組）、FEMiD（雙工器集成的前端模組）、PAMiD（雙工器集成的功率放大器模組）等，其中模組化程度最高的是PAMiD。

從4G到5G，射頻前端元件數(shù)量增加導致PCB面積增加而帶來的挑戰(zhàn)（來源：Qorvo）

當前射頻前端市場主要掌控在博通（Broadcom）、Qorvo、Skyworks、村田（Murata）、高通（Qualcomm）等美日廠商手中，這幾家廠商基本完成了射頻前端全產品線布局，擁有從設計到制造、封測的全產業(yè)鏈能力，以IDM模式鞏固其在設計能力、產品性能及產能掌控的巨大優(yōu)勢。雖然近兩年國內射頻前端廠商逐步嶄露頭角，產業(yè)鏈走向成熟，但從國際競爭力來講，國內射頻前端設計水平的提升空間仍較大，市場話語權有限，距離進口替代仍有較大缺口。中國通信行業(yè)在經歷2G落后、3G追趕、4G持平的階段后，正在謀求5G時代對歐美的超越。特別是中美貿易戰(zhàn)硝煙四起，美國持續(xù)對我國進行芯片貿易禁運，劍指中國5G技術發(fā)展。如何突破國外大廠專利封鎖和芯片斷供風險，中國“芯”任重道遠。

為了滿足廣大射頻前端從業(yè)人員對知識的渴望，麥姆斯咨詢精心設計了《“見微知著”培訓課程：射頻前端核心技術》，邀請了射頻前端核心技術領域的知名專家和學者，以及產業(yè)界的資深從業(yè)人士，為大家深入剖析5G時代對射頻前端的要求。本課程內容包括：（1）射頻前端綜述及體聲波（BAW）濾波器；（2）聲表面波（SAW）濾波器；（3）天線調諧器和多輸入多輸出（MIMO）；（4）射頻功率放大器（PA）；（5）射頻低噪聲放大器（LNA）；（6）MEMS諧振器和振蕩器；（7）射頻集成無源器件（IPD）；（8）射頻前端元器件設計與仿真。

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