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滤波器环节的发展实际上受到历史因素影响。张树民向记者介绍道,市场中最早用到滤波器是在电视调台过程中,“电视调谐是 SAW(声表面滤波器)器件第一次腾飞的地方。”但随着电视的普及甚至数字化,这种调频诉求不再,诸多从业人员相继转行。也正因需求受限,国内高校也鲜有相关专业,仅个别院所还有配备。
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“这方面我们基本空缺了 10 余年。”他表示,中国虽有军工机构一直在研究,但缺少市场竞争,进步也相对缓慢;但反观如今强势的美国和日本,历史上美国相关企业始终有与军工领域合作;日本企业则是苦苦挣扎、精耕细作而存活下来。这段时间内,产品品质高的企业得到更好地成长,反之则快速走向消亡,韩国也出现过类似情形。
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突破口出现在 4G,相比 3G,4G 时代出现频率高但器件小的诉求特点,刚好符合滤波器产业在移动终端的应用,行业开始走向快车道。2 j1 w. h4 h/ o' h) H* b9 }7 E
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这也是为什么 5G 时代,滤波器的重要性大幅提高。从功能来说,滤波器主要是为移除部分信号、同时保留需要的频率分量而存在,目的在于消除频带间相互干扰。而相比前一通信时代,5G 更丰富的频段无疑对此将有更多需求。尤其在多载波聚合技术的应用之下,会造成诸多频段同时工作并排列组合,这意味着滤波器的设计也将面对更多组合的复杂情形。9 S8 \; A2 ?( n6 K- T
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技术要求必然也有提升。张树民介绍道,5G 核心特点包括大带宽、高功率、频率密集以及对产品要求高。但对于滤波器设计而言,带宽、品质、耐功率性等方面实际上存在“跷跷板效应”,如何捕捉平衡点尤为重要。* [) i) B; O6 a% e8 D0 R
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“材料、加工工艺、模型准确度、多种薄膜复合带来的影响等都要考虑在内。”张树民表示,在相关研发投入方面,国内在部分环节还有所缺失,比如“国外部分企业有专门的人才研究材料,会不断地将材料排列组合进行实验,以求实现更好的效果。但这在中国是很难看到的。”
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目前,滤波器主流技术包括 SAW(声表面滤波器)和 BAW(声体波滤波器)两种,前者略比后者早 10 余年出现。基于两种技术路线,也衍生出两种完全不同的企业份额表现。3 s) D. q$ H* k( S4 x! E L$ v
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据天风证券统计,SAW 滤波器市场来看,日本村田公司占据了 47%的份额优势,其次分别是日本公司 TDK 和太阳诱电;BAW 滤波器市场中,收购 Avago 公司后的博通已获取 87%的绝对市场,份额第二位的 Qorvo 公司仅占比 8%。) v' s) m# D9 @2 {# e6 j
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有行业人士认为,二者会存在演进关系。不过张树民并不这样认为,他指出,目前两类技术仍呈齐头并进竞争态势,以头部公司为首的两大阵营都希望提升各自技术路线下的产品品质。5 ^3 q. e* x( _. g8 G/ l; Q( x
7 D6 A" l3 a2 r+ [1 {' l这是源于二者适用的频率场景并不甚相同。在 2GHz 以下频段,SAW 的价格更具优势,BAW 的优势则在高频段领域。也正由于二者工艺、所用材料等大不相同,具备量产能力的代工厂也有一定差别。相对来说,SAW 的生产工艺更加成熟,采用代工模式可行。“BAW 技术国外、国内都有代工厂,但现在是爬坡阶段,仍需要提升能力。我预计未来 1-2 年内,国产代工厂的技术可以基本准备完备。”
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对于其中的国产化进程,张琛琛则向记者分析道,滤波器算中国射频厂商最为薄弱的领域之一。4G 时代占主流的 SAW 滤波器,中国厂商才刚刚开启国产化进程,BAW 的部分几乎空白,仅 1-2 家企业具备量产能力,但要成熟量产被客户大批量采用需要比较长的积累。6 E9 v; E1 u8 c2 v; ~ x! b
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“从滤波器跟国际厂商的技术水平对比来看,SAW 已经比较弱了,BAW 的部分差距可能还更大一点,毕竟 BAW 对工艺和设计的要求更高,且 BAW 几乎掌控在 Avago、Qorvo 等厂商手里,建立的技术壁垒和专利壁垒都比较高,短期突破挑战很大。”她这样表示。
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