首页 > 尖端科技 > 5G > 正文

汉天下发布Wi-Fi 7 FEM新品，加速向射频模组挺进！

2023-04-25 11:50:58 来源: 杜芹

点击

射频芯片领域长期处于国外垄断的局面，Broadcom、Qualcomm、Qorvo、Skyworks和muRata，这五大射频前端厂商合计占据2022年全球射频市场约80%的份额。而从产品发展趋势上，射频前端向模组化、集成化方向演进已是大势所趋。在这样的背景下，过去几年来，国内诞生了一批优秀的射频类芯片企业，正为国产射频产业的崛起贡献自己的力量。他们中大多数是从PA、LNA、开关、滤波器等分立器件中选择一类产品作为研发突破点，待羽翼丰满些之后，不断扩大产品矩阵，持续推动产品模组化进程。

而一直在射频滤波器高地攻坚的汉天下，也是国产射频大军中的一员。近日，汉天下发布了其最新的Wi-Fi FEM产品，并且是支持Wi-Fi 7的。放眼全球，目前在整个行业内，有Wi-Fi 7 FEM产品的厂商并不多，国产射频芯片厂商正在迎头赶上。

打实滤波器地基，汉天下向射频模组迈进

在通信设备中，射频信号处理单元主要负责信号的发送与接收，它包含射频收发器、射频前端、天线等。在这其中，射频前端是移动通信设备中的核心部件，由一系列组件构成，包含滤波器（Filter）、双工器（Diplexer/Duplexer，由2个滤波器组成）、功放（PA）、开关（Switch）、低噪放（LNA）、天线调谐器等，不同的组件分别对应不同的射频信号处理功能，不同细分类别或领域的技术和市场差异巨大。

随着下游应用领域对射频前端芯片效率及集成度要求的不断提升，分立器件已难以满足高集成的需求，射频模组成为射频领域玩家的必争之地。射频模组是将功率放大器芯片（PA）、低噪声放大器芯片（LNA）、射频开关芯片（Switch）、滤波器芯片（Filter）等两种或两种以上芯片裸片合封在同一基板上，构成射频前端模组（FEM）。

目前在这些众多的组件中，国产厂商在PA、LNA、开关、天线等各个领域逐个突破，均已发展得较为成熟，而在滤波器领域却还面临着不足。滤波器也成为国产射频前端模组当前最为突出的短板所在，造成这样结果的原因在于滤波器对工艺和制造的要求极高：

一方面，其对EDA工具和仿真能力要求很高，通用EDA缺少真实工艺数据的反馈，难以设计出高性能产品；

另一方面，射频滤波器的设计与制造工艺息息相关，设计必须紧密结合制造工艺进行，全球主要的滤波器厂商Broadcom和Qorvo等几乎都是采用IDM模式。国内滤波器在技术和工艺上的积累还不足，国内也尚未形成一个完整且成熟的代工产业链可以使用。

滤波器主要包括体声波滤波器（BAW）和声表面波滤波器（SAW）。其中，SAW 滤波器最适合蜂窝市场中的较低频率，在 0.4 至 1.2 GHz 的低频范围内得到广泛采用；而BAW 滤波器则适用于较高频率，对于高频应用（2.2 至 6.0 GHz），体声波滤波器是领先者。由于全球5G新增频段基本高于4GHz，声表面波滤波器无法适用于高频段，随着5G和Wi-Fi 6E的兴起，体声波滤波器将成为新一代市场主导产品。滤波器是射频前端器件中市场规模最大，且增长最快的细分领域。据预测，射频前端市场到2025年将达到336亿美金，其中滤波器市场规模达111亿美金。

汉天下是国内一直在BAW（体声滤波器）攻坚的厂商，十多年的筚路蓝缕，使得汉天下攻克了BAW芯片的关键设计和工艺等技术，产品在市场上也已经小有规模。截至目前，汉天下的滤波器已累计出货超过2.5亿颗，发展成为国内最大的体声波滤波器厂商之一。

遵循滤波器自身产业的特点，汉天下已经备齐了由Fabless模式向IDM模式升级的所有资源要素，自建的体声波滤波器产线已于2022年10月正式通线。自有产线的建设有助于汉天下缩短产品从设计到量产的时间和生产成本。

在滤波器的积淀基础上，汉天下又陆续发布了高端滤波器如双工器、四工器等产品，不断扩大产品矩阵。双工器/四工器通常是由两个或两个以上的带通滤波器组成，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作，互不干扰。因此，他们的特性也是基于滤波器的特性。

据了解，汉天下已推出了满足市场需求的不同封装尺寸的2.4GHz Wi-Fi频段和4G LTE B40频段滤波器、B3双工器、B1+B3多工器等。在滤波器上多年的积累，也使得汉天下这些产品的关键性能指标大幅领先国内同行，并可以匹敌国际大厂。目前汉天下的产品已进入70多家智能终端客户的供应链体系，包括华为、小米、三星、中兴等，也已广泛使用于紫光展锐、高通，ASR，MTK等平台，这些平台将用于支持移动通信、导航定位、物联网等无线通信。

如今，打实了滤波器地基的汉天下，正在向更加复杂的射频模组进阶。2021年汉天下正式确立了射频前端模组芯片的发展方向，并陆续引进了精通PA、LNA、Switch在内的海内外资深射频前端芯片人才。以BAW为核心，汉天下正在不断巩固其在射频前端的竞争优势。

发布Wi-Fi7 FEM新产品，性能不逊色国际射频巨头

在射频模组的发展探索方面，汉天下从Wi-Fi FEM开始切入。顾名思义，Wi-Fi FEM即应用于Wi-Fi通信领域的射频前端芯片模组。Wi-Fi是当前移动互联网、物联网时代下最重要的无线通信方式之一，随着Wi-Fi技术的深入普及及应用，为Wi-Fi FEM提供了广阔的市场空间，无线通信技术的每一次迭代升级，都会带来射频前端器件的单机使用数量及价值量的大幅提升。但同时也对射频前端芯片性能要求更高，Wi-Fi FEM的性能直接影响了用户使用 Wi-Fi 通信时的联网质量、上行及下行传输速度、传输距离、设备能耗等体验。

紧跟Wi-Fi技术标准的迭代，去年，汉天下发布了首款Wi-Fi FEM产品——HSPM1224。这是一款支持Wi-Fi 6的射频模组产品，也是汉天下开发的首款模组产品Wi-Fi模组。据汉天下相关人员告诉笔者，该产品与国际射频巨头Skyworks的同款产品相比基本相当，而且在同等条件下，汉天下的HSPM1224电流更低。

时隔一年，汉天下再次发布了一款Wi-Fi FEM新产品——HSPM1324，HSPM1324是一款高度集成的前端模块(FEM)，专为Wi-Fi 7(802.11be)系统设计。该产品兼具高集成、高性能、小型化、低成本等特点。

HSPM1324产品

高集成：它集成了一个2.4GHz单极双掷(SPDT)发射/接收(T/R)开关，一个2.4GHz低噪声放大器(LNA)和一个2.4GHz功率放大器(PA)，用于大功率802.11be应用和系统，系统内部还集成了功率检测器用来提供闭环功率控制。公司后续还将陆续推出集成高性能滤波器的Wi-Fi FEM等射频前端模组系列产品满足不同客户的需求。

高性能：HSPM1324在频带上提供典型的35 dB发射增益。其低噪声放大器（LNA）支持启用/禁用模式，能在非接收模式下节省电源。而且能支持旁路功能，增加接收动态范围。LNA和PA禁用功能确保在关闭模式下泄漏电流较小。

与国际射频巨头Skyworks的产品相比较时，在几乎同样的线性度下，无论是在802.11be信号还是802.11ax信号，HSPM1324的输出功率均会高2dB左右，如下图a）和图b）所示。在电流与Skyworks差别不大的情况下，得到了更好的线性指标，如图c）所示。