国产射频PA正在崛起

以下文章来源于半导体行业观察，作者L晨光

蜂窝网络实现商业化应用起，过去的40多年间通信技术呈现出了波澜壮阔的演进历史。

发展至今，随着5G技术的成熟和渗透，不仅带来了更高速率、更低延时、更大连接的移动通信，而且5G标准下移动通信的覆盖对象从手机扩展到了更多的IoT设备，从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信，在工业、能源等领域等诞生了丰富的应用场景。

在通讯技术的变革过程中，射频前端作为通信设备不可或缺的核心部件，负责处理无线通信设备中的射频信号，在移动智能终端、基站、Wi-Fi和IoT设备等领域发挥着关键作用。

射频架构图

射频架构图展示了无线发送和接收的过程：发射过程，从射频收发芯片走上半部分，经功率放大器（PA）将信号通过天线发射出去；接收过程，走下半部分，经低噪声放大器（LNA）进入射频收发芯片。

射频前端市场规模在过去几年中稳步增长，市场需求随着5G技术的商用化而显著增长。据Yole数据统计，2022年全球移动终端射频前端市场规模为192亿美元，预计到2028年，全球市场规模有望达到269亿美元，呈现出年均复合增长率(CAGR)为5.78%的稳健增长态势。

移动终端射频前端市场规模稳步增长（亿美元）

（数据来源：Yole、卓胜微公司公告、开源证券研究所）

射频PA，价值凸显

射频前端的核心部件包括功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关和双工器等。是无线通信系统中与外界交互最密切的部分，承载着连接用户与网络的重要任务。

其中，射频功率放大器（Power Amplifier，PA）是射频系统中的核心器件，负责将射频信号的功率放大，以保证无线通信的有效传输。

图源：方正证券研究所

具体来看，射频发收器中调制振荡电路所产生的射频信号功率较小，需经过一系列的放大获得足够的射频功率后，传输至天线上，其性能直接决定信号的强弱、稳定性等重要因素，左右着终端的用户体验和节能降耗。PA核心参数包括增益、带宽、效率、线性度、最大输出功率等，众多平衡的性能指标非常考验设计能力。

射频PA按照应用场景大致可以分为手机、基站、WiFi、NB-IoT等四个赛道。

手机PA：受益于5G换机周期、单机所需要的PA量价齐升，手机PA需求上升。国内手机PA厂商在2G、3G手机有优势，受益4G向5G切换、国产替代加速。

基站PA：受益5G-A/6G新基建和5G普及，在带动物联网发展的同时会激发基站市场需求，同时Massive MIMO等新工艺推动基站端的PA需求增长。

WiFi PA：WiFi射频前端性能优化的重点也在于PA。WiFi和5G配合将会实现全场景的覆盖，网络速率、节能效率将得到大幅度提升。随着物联技术不断的普及，WiFi市场有望得到快速持续增长。

NB-IoT PA：由于2G、3G退网，5G建设进程加速，NB-IoT作为物联网的一个重要分支，也将迎来产业化发展的新阶段。NB-IoT具有“大连接、广覆盖、低成本、低功耗的特点”，将PA集成进SoC就是一个不错的解决办法，采用SoC内置功放PA可以降低对终端Flash存储空间、终端尺寸、终端射频等的要求，从而极大降低NB-IoT的终端成本和功耗。

能看到，随着5G的商用，包括PA在内的射频芯片重要性随之提升。可以说，5G时代给了射频行业一方更广阔的舞台。

回顾射频芯片的发展历程。

20世纪80年代，射频芯片开始被广泛应用于无线通信设备。

21世纪，射频芯片技术迎来了飞跃式发展。

2001年，高通公司推出了第一款商用3G射频收发器——RTR6500，标志着射频芯片技术开始向多模多频段方向发展。

2007年，苹果公司在iPhone中采用了英飞凌的射频功率放大器模块，进一步提升了移动设备的通信能力。

2010年，随着4G LTE技术的推广，射频芯片开始集成更多的频段和更高的数据传输速率，支持多频段和多模式的无线通信。

进入5G时代，射频芯片需要支持更高的频率和更宽的带宽，如高通的骁龙X50和X55 5G调制解调器支持毫米波和sub-6 GHz频段，为5G通信提供了强有力的硬件支持。

此外，射频前端模块（RF FEM）的设计也变得更加集成化，诸多射频产品集成了低噪声放大器、功率放大器和开关，以满足紧凑的移动设备设计需求。

射频芯片技术随移动通信发展而进步，不断集成更多频段和高数据速率，5G时代尤为显著，射频前端模块设计更集成化。

在此趋势下，射频分立器件布局逐步多样化，射频前端模组布局也朝着一体化和高端化方向发展，主要体现在设计更加复杂化和集成度更高等方面。

同时，在技术革新方面，新材料作用显著。以功率放大器为例，其性能提升主要通过新材料与新工艺的结合，而非缩短制程。效率与线性度之间的平衡是最主要考虑的问题。随着高频段的解锁，饱和电子速度更高的GaAs/GaN材料被作为功率放大器的材料，更适宜高功率工作环境。

在射频前端模组化的高集成趋势下，射频PA模组行业发展呈现出以下特点：

技术迭代快：随着通信标准的不断演进，射频PA模组需要不断适应新的频段和性能要求，技术更新换代迅速。

集成化趋势：为了满足设备小型化和多功能化的需求，射频PA模组呈现出高度集成化的特点，将多个功能模块集成在一个芯片上。

工艺复杂：制造射频PA模组需要先进的半导体工艺，对生产工艺和质量控制要求严格。

市场竞争激烈：众多企业参与竞争，技术、成本和客户资源成为竞争的关键因素。

行业壁垒高：包括技术、资金、人才等方面的壁垒，新进入者面临较大挑战。

总的来看，随着技术和市场需求的不断迭代，对射频PA的技术性能需求再次拉升，需要PA有更高的工作频率、更高的功率、更大的带宽，同时模组化的到来也需要PA设计满足高集成度模组化的需求。

在市场需求和技术要求的双重驱动下，包括PA在内的射频芯片逐渐发展为成长最快的方向之一。Yole数据预计，2025年PA市场规模将达到104亿美元，市场空间广阔。

国产射频PA，正在崛起

广阔的市场空间下，激烈的行业竞争格局。

从供给侧来看，与射频前端行业的整体市场格局相似，射频功率放大器作为最重要的射频前端芯片，亦呈现由国际领先企业占据绝大部分市场份额的格局。射频PA市场的主要份额集中在Skyworks、Qorvo、博通（Broadcom）、高通（Qualcomm）、Murata等国际厂商。

尤其是随着射频器件集成度提高，可生产全类型射频器件产品的生产商具有竞争优势，Skyworks、Oorvo、Broadcom等国际射频巨头企业覆盖射频器件全部产品，为射频器件集成化提供了基础。

而相较之下，中国射频PA厂商依然处于起步阶段，市场话语权有限。不过，在这条充满挑战与机遇的细分赛道上，国内射频芯片企业近年来也在逐步崛起，通过自主研发和技术创新，已涌现出数家标杆企业，在某些领域已经可以替代国际厂商同类产品，成为射频PA芯片市场的一股重要力量。

国产厂商华太电子通过不断提升设计能力和产品质量，逐步实现技术突破和市场拓展，缩小与国际巨头的差距。

华太电子

华太电子在射频功率放大器（PA）领域已经形成了全面的布局，覆盖了从通信基站到工业应用的多元化应用场景。

技术实力：华太电子专注于LDMOS和GaN射频器件的研发、设计、和制造，能够提供高性能的PA解决方案。

产品覆盖：产品线涵盖从中低功率（1W）到大功率（3000W），从1.8MHz到6GHz工作频段的多种射频PA，满足5G基站（宏基站、MIMO AAU、小基站等）、物联网、无线对讲机、工业科学医疗等不同领域的需求。

自主研发能力：华太电子掌握了全链路的自主知识产权，从器件与工艺、晶体管器件建模、MMIC/分立器件设计、到器件封装与测试、封装材料与管壳，均自主研发并掌握核心IP，依托国内强大的研发与设计团队，能够快速响应市场需求并提供高性价比的产品解决方案。

本地化支持：相比国外厂商，华太电子在成本控制和本地客户支持方面具有显著优势，提供更贴合国内市场需求的解决方案，同时基于华太全链路布局，能够为客户提供高性能-低成本的解决方案。

值得关注的是，今年爆火的小米汽车SU7车载对讲机中的PA，就是用的华太电子的产品。然而，华太电子射频功率放大器最大的应用场景并不是对讲机或车载通信系统，而是基站。

与手机里所用到的射频芯片不同，通信基站要发射的信号强度高，用到的射频放大器属于大功率芯片。

华太电子自2010年起便专注于LDMOS工艺的研发，根据不同应用场景推出了多样化的产品解决方案，主要包括MIMIC、分立器件以及宽带专网三大产品系列。其中，MIMIC和分立器件主要面向运营商客户的公网通信应用，而宽带专网产品则聚焦于专网领域，例如对讲机、射频解冻加热、医疗设备及制造装备中的射频源等应用。此外，华太电子的全资子公司——瑶华封测工厂，已实现空腔塑封（ACS）射频大功率产品的量产，单颗功率达100W。其射频大功率ACS封装（涵盖GaN和LDMOS）产品累计出货量已突破420万只，而射频功放（PA）器件总发货量更是超过了1.7亿颗。

华太电子在射频业务上取得一座座“里程碑”，得益于华太自成立以来一直注重研发投入，尤其聚焦核心技术的突破，其中包括半导体工艺、射频器件结构、集成电路架构、封装材料与散热材料等底层技术和原材料的创新与突破，以底层技术创新驱动整体方案优化与提升。自成立以来，华太自研的RF LDMOS器件历经十代迭代，陆续发布12V～120V（偏置电压）系列化工艺平台，射频性能达到国际领先水平。

与此同时，华太致力于打造平台化半导体公司，在技术演进的道路上横向发展，打通了"晶圆-设计-封测"整个产业链，在器件工艺、器件建模、电路设计、封装仿真设计、封装工艺等节点均建立设计与应用平台，将每一个节点的优势层层放大；同时通过优化供应链和产能布局，确保产品快速响应市场需求，为客户提供高性能-低成本的解决方案。

展望未来，针对基站PA高频化和宽带化、高效率与低功耗、小型化与集成化以及高鲁棒性的市场演进趋势，华太电子规划了全面的射频PA的产品族，当前已发布全系列的LDMOS小基站、LDMOS/GaN 宏基站、MIMO、驱动级PA产品，其中高频段的4.9GHz全套方案均已量产。而在工业科学医疗等多元化领域，华太发挥其LDMOS独有的高鲁棒性优势，成功发布并量产了50V/65V/120V产品，单管功率等级最高已实现3KW。

技术创新方面，当前华太电子规划了下一代产品族平台，预研项目包括U6G PA、混合工艺PAM、超宽带Doherty PA架构、超大功率单管等，与上下游厂商共同推动射频PA的技术进步，为客户提供更完整且先进的射频解决方案。

整体来看，华太电子将围绕技术演进和市场需求双轮驱动来做选择，继续聚焦射频PA产品，在芯片体积、功率密度、可靠性和易用性等方面进行不断优化迭代，给市场和客户带来价值，持续提升自身市场份额。

内卷之下，国内PA市场如何洗牌？

回顾这些国内射频企业的发展历程，可以看到一条清晰的发展脉络：

1.0时代，以较低门槛的分立产品作为切入点，经历同质化竞争与产品迭代锤炼；

2.0时代，抓住国产替代机会迅速融资扩张，扩充研发实力，获得市场和客户认可，营收规模迅速增长；

3.0时代，产品逐渐升级，获得市场与客户广泛认可，逐步进入5G模组高端领域，摆脱低端内卷困境。

国内射频芯片企业在自主研发和创新过程中，正逐渐打破国外垄断局面。但不可否认的是，由于5G建设逐渐放缓，整体市场规模不断缩小，此外，由于近年来新的玩家大进入，加剧了该市场的竞争态势。另外由于射频PA的产能供大于求，诸多芯片厂商加入了降价换量的局面，进一步加剧了市场竞争。

国内射频PA行业开始出现内卷现象。甚至有些缺乏核心竞争力的企业产品质量低下，低价扰乱市场，导致产品毛利低，进而抑制了产品创新，形成恶性循环。

对此，华太电子认为，内卷不可避免，但也推动了行业优胜劣汰，只有具备技术实力、创新能力和优质服务的企业才能在激烈竞争中脱颖而出。

尤其是随着资本回归理性，射频前端市场开始逐渐产生分化。一方面是小规模初创公司，由于规模体量较小，无法继续通过价格换市场的方式获得更多融资，越来越难以承受低价抢市场带来的现金流恶化，进入恶性循环甚至面临生存危机；另一方面是已经成规模的国内头部射频公司，调整价格策略和产品方向，逐步挑战集成度更高、难度更大、利润更好的高端产品，以实现逐步优化营收结构和利润的目的。

面对行业挑战，通过加强研发提升竞争力是摆脱内卷的唯一出路。

一方面，国内PA厂商需要不断投入研发和创新，通过产品性能、工艺水平和技术服务的提升，核心技术节点的突破，聚焦高附加值领域，强化在5G-A、多元化市场等高端应用的布局，推出领先行业的产品，提升品牌竞争力和市场认可度，打造差异化竞争力，避免低价竞争。

另一方面，在巩固国内市场的同时，积极拓展海外市场，用高性能的产品服务更多海外客户群体，提升国际竞争力。

笔者认为，国产射频厂商的成长需要时间，尤其是在国产替代的过程中，产业链厂商的支持至关重要。国产系统厂商应保持开放，与射频厂商积极沟通，分享使用反馈，帮助国产芯片提升性能。同时，头部系统厂商应加大投入，像苹果和三星那样进行深入分析与测试，而不仅仅依赖价格比较，以推动国产供应链逐步完善。

结语

射频前端行业正处于快速发展期，市场需求的增长和技术进步为行业带来了广阔的发展空间。尽管国产射频企业在全球市场仍处于追赶地位，但随着技术突破和国产化替代的深入推进，5G、WiFi、物联网等领域的进一步兴起，迎来发展机遇。越来越多的国产射频放大器企业开始崭露头角，逐渐打破了国外产品的垄断局面。

但是，技术、产品升级，以及突破专利壁垒仍是横亘在他们面前的两座高山。高端之路和国产替代也不可能一蹴而就，唯愿本土射频企业能咬定青山不放松，保持长期的战略定力和持续的投入，尽快在国际市场上赢得了更多的话语权。