射频芯片是什么?

转眼间,孟晚舟已经归国快2个月,而我们在庆贺孟晚舟回国的时候,不要忘记,并不是所有人都如同孟晚舟一样幸运,在遥远的大洋彼岸,还有许多的华人科学家,因为美国的莫须有指控,正深陷囹圄,其中,就包括中国著名芯片科学家张浩还深陷美国。

射频芯片是什么?

2015年,中国芯片专家张浩受美方邀请,前往美国凤凰城参加国际微波会议。谁知道刚才飞机,就遭到了FBI的逮捕,并且指控他“串谋经济间谍活动”“窃取贸易机密”等32项罪名。

射频芯片是什么

张浩是中国射频芯片专家,射频 RE(Radio Firquency),又叫射电,顾名思义就是指可发射传播的电磁波,是射频电波的简称,一般认为其频谱范围从75kHz到3000GHz 。

射频芯片指的就是将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形, 并通过天线谐振发送出去的一个电子元器件,射频前端芯片是终端通信的基础,发挥着无线通讯系统“接收机”和“发射机”的作用,通过对通讯信号进行转换、合路、过滤、消除干扰、放大,最终实现无线信号接收和发射。射频前端芯片的性能直接决定了终端可以支持的通信模式,以及接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要性能指标,直接影响终端的通信质量。

射频芯片除了在社会生活之中,也广泛应用于国防科技领域,比如我们的北斗导航、航空航天等,射频芯片这些年以来,一直都被美日所垄断,根据研究机构的数据显示,目前全球射频芯片交易中,美日企业占据80%左右的市场份额。日本村田电子占据第一的份额,第二到第五的都是美国企业,分别是思佳讯、博通、Qorvo、高通。

具体而言,射频芯片包括RF收发机、 功率放大器(PA) 、 低噪声放大器(LNA) 、 滤波器、 射频开关(Switch) 、 天线调谐开关(Tuner) 等,其中滤波器和功率放大器是射频芯片的核心部件。

滤波器的作用是保留指定频段内的信号,并且将指定频段外的信号过滤。通过射频滤波器才能实现不同频段内的无线设备之间信息交换,互不干扰。目前主要使用到的是体声波滤波器(BAW)、声表面波滤波器(SAW)。

根据科学家的预估,在5G时代,滤波器将成为射频前端市场中最大板块,因为滤波器起着至关重要的作用。滤波器负责过滤掉不需要的噪声,得到有效的信号,从而供后续芯片处理。 其中,无论是5G通信、Wi-Fi 6,还是星链计划,无线通信领域频率升高和带宽增加是不可改变的大趋势,比如移动高频段4G/LTE和新兴5G应用,特别是5G增强型移动宽带(eMBB)功能都需要更高频率和更宽频带。与SAW和陶瓷滤波器相比,BAW滤波器满足了高集成度对小尺寸的严格要求,并具有卓越的低插入损耗和高选择,可满足高难度FDD、高频TDD 4G/LTE和新兴5G频段苛刻的共存和宽频带要求。

因此,BAW滤波器具有高频率和宽频带的技术优势,代表着高端射频器件的发展方向,是5G时代的主流滤波器解决方案。

张浩在BAW上取得突破

而张浩就是负责滤波器的研发,为此,他特意成立了诺思微系统,专门负责BAW滤波器的研发,诺思微系统也是国内少数的专注FBAR滤波器的拥有IDM(垂直整合制造)模式的厂商,建有亚洲首座具有完全知识产权(IP)的FBAR晶圆厂。

在张浩的带领下,诺思微系统成功在BAW滤波器上取得了突破,打破了美日的垄断,诺思微系统也成为国内唯一具有完整自主知识产权的BAW射频方案提供商,拥有国内外BAW发明专利总量330项,国际PCT专利100余项,是全球BAW专利积累最为深厚的公司之一。