5G產業技術聯盟，能否打破5G中高頻核心器件國外壟斷？

    近日，前紫光展銳CEO曾學忠離開紫光之后創立了一家5G中高頻器件國家級制造業創新中心依托公司-深圳市匯芯通信技術有限公司（以下簡稱“匯芯通信”）。如今，這家5G中高頻器件國家級制造業創新中心正式揭開面紗，匯芯通信也出現在大眾視野。

在移動通信系統中，中高頻器件是指工作頻率在3-6GHz（中頻）和6GHz以上（高頻）的射頻器件，主要包含濾波器、功率放大器、天線、射頻開關等。隨著移動通信技術的不斷升級發展，中高頻器件的重要性日益凸顯。特別是目前新興的5G通信，它采用了多項新型關鍵技術，對中高頻器件的要求和依賴性進一步提升。

    具體到射頻器件，隨著5G試用或商用，由于頻段的增加，器件數量也隨之增加。僅就手機使用的射頻前端模塊（由功率放大器（PA）、濾波器、雙工器、射頻開關、低噪聲放大器、接收機、發射機等組成），每增加一個頻段，一般需要增加 1個功率放大器（PA）、1個雙工器、1個天線開關、2個濾波器、1個低噪放大器（ LNA）。以多模多頻的LTE 手機來說，每一部都需要 20～30 個射頻器件，5G手機所需要的射頻器件會更多。同時，5G通信所需要的射頻器件的復雜程度上升，濾波器和雙工器等器件必須升級，結果是帶來射頻前端模塊所需器件總體價值的提升。支持11個頻段的4G手機，射頻前端價值約為11美元。對于5G手機來說，射頻前段的價值只會更高。射頻前端的量價齊升，則會帶來射頻器件行業，從射頻設計、射頻制造、射頻封裝到射頻測試，整條產業鏈新的發展與市場機遇。

    從SAW（Surface Acoustic Wave）濾波器與BAW （bulk acoustic wave）濾波器細分領域來看，市場仍有不斷提升的空間。以手機為例，4G手機的頻段為41個，而5G手機的頻段數會多達91個以上。以每個頻段使用兩個濾波器計算，5G手機需要使用一百個以上的濾波器。iPhone 7的射頻前端配用了3顆PA芯片（高中低頻段）、2顆濾波器組、2顆射頻開關、2顆PA-濾波器一體化模組。同時，拓展帶寬的載波聚合技術，需要在前端使用更多的多工器，而多工器則由多個不同頻率的濾波器合組，最終增加了濾波器的數量。數量的增長帶來的是整體價格的抬升。數量增長與手機有限空間的矛盾，要由技術進步來解決，這就是濾波器的集成化、小型化。技術難度的增加，通暢意味著價值的提升。

據Mobile Experts預測，全球射頻濾波器市場規模到2020年有望達到130億美元，年復合增長率為21.06%。無獨有偶，高通預測濾波器的市場規模到2020年將達到130億美元左右。在天線細分領域，由于5G微基站的大量部署，基站天線大規模采用MIMO技術，陣列天線應用已明顯出現加速趨勢。陣列天線的尺寸、陣列部署、有源器件、芯片等的技術難度大幅提升，加工工藝也更加復雜。

     然而，我國5G中高頻器件面臨著三大核心問題，技術和產業發展水平遠遠落后于國外，給我國5G產業發展埋下了巨大隱患。

• 第一是關鍵核心技術缺失。我國在化合物半導體材料等基礎領域技術落后、產能不足。同時，缺乏先進成熟的半導體制造工藝，整體落后世界先進水平兩代以上。此外，我國還面臨著國外在相關領域中嚴密的專利布局，以及對我國的嚴密技術封鎖。

• 第二是產業上下游協同不足。我國5G中高頻器件企業與整機設備企業間尚未形成密切合作、互利共贏的生態體系。

• 第三是射頻領域軍強民弱。我國射頻器件技術力量主要集中于軍工領域，并且目前在軍轉民方面存在技術和通道障礙，難以在短時間內培育出滿足5G商用需求和部署節奏的研發力量。5G中高頻器件及核心芯片是實現5G通信大規模商用的關鍵之一，長期以來，該領域的核心技術均掌握在少數壟斷企業手中，成為制約我國5G通信產業發展的瓶頸。

      2019年4月10日，在第七屆中國電子信息博覽會召開期間，“廣東省5G中高頻器件創新中心創建暨5G產業技術聯盟發起儀式”在深圳市會展中心菊花廳成功舉行。

移動通信技術是當今科技革命和產業變革的重要驅動力。5G通信被譽為“數字經濟新引擎”，既是物聯網、區塊鏈、大數據、人工智能等新興技術的應用基礎，也將為我國“制造強國”戰略提供關鍵支中高頻器件是工信部在《國家制造業創新中心建設領域總體布局（2018年新增）》中明確列明的重點領域，廣東省5G中高頻器件創新中心的創建對于我國的5G移動通信及相關產業發展具有重要戰略意義，是我國5G技術創新領域新的生力軍。

廣東省工信廳副廳長楊鵬飛、深圳市工信局局長賈興東、副局長徐志斌、深圳市福田區副區長葉文戈、南方科技大學副校長滕錦光院士、清華大學國際研究生院副院長清華-伯克利學院院長張林教授、行業領軍專家郝躍院士代表李培咸教授以及來自創新中心股東企業和產業鏈龍頭企業、5G產業技術聯盟成員的代表等200余人參加了啟動儀式，共同見證了5G創新中心的創建，并且圍繞我國5G中高頻器件共性技術突破、知識成果首次商業化以及5G產業的協同發展等問題達成了共識。

  據了解，廣東省5G中高頻器件創新中心依托實體“深圳市匯芯通信技術有限公司”，由福田投控、南方科技大學、力合科創集團、以及20多家產業鏈龍頭企業和上市公司共同出資組建，以市場化的機制運營，在全球范圍內引入頂尖技術和管理人才，實現創新中心的自主經營、自負盈虧、自我發展。目前正在積極籌備申請升級為國家級制造業創新中心。

深圳市工信局副局長徐志斌表示，希望5G中高頻器件創新中心能在工信部、廣東省工信廳指導下持續積聚創新資源，準確洞察和把握市場需求，整合產業鏈優勢資源，快速提供解決方案，突破關鍵共性技術，提升技術成果轉化效率，用3-5年時間打造涵蓋化合物半導體材料制備，中高頻器件設計與制造，5G基站、終端制造與應用的全產業鏈創新中心，重點解決中高頻器件的設計、制造技術難點，推動國產中高頻器件在5G應用中占據主導地位。

   廣東省工業和信息化廳副廳長楊鵬飛表示，深圳市匯芯通信技術有限公司集合了全國5G運營、終端、基站、核心器件、材料等領域的重點企業、高校、市場、金融等各方面創新資源，匯集了5G國內一流的科研開發成果轉化平臺資源，并利用牽頭單位清華大學、南方科技大學豐富的研發資源，緊緊圍繞當前中高頻器件國產化供應鏈弱小的問題，聚焦當前新型半導體材料及工藝，基站用中高頻功率放大器、濾波器等核心器件以及面向5G的基站、終端、汽車雷達、車間通訊等射頻前端、集成芯片設計技術為主要研發方向，打造“產學研用政介金”于一體的制造業創新中心。這將是廣東省5G產業創新的重要載體，也是促進5G產業關鍵共性技術研發、成果轉化、企業孵化，輻射帶動產業發展的重要平臺。

   據悉，廣東省5G中高頻器件創新中心目前正在積極籌備申請升級為國家級制造業創新中心。此外，作為創新中心依托平臺的“5G產業技術聯盟”的籌備工作也已經開始，已有包括國內外5G產業鏈龍頭企業和中小企業、各大科研院所和高校、國家級創新平臺、產業園區、金融機構等近百家單位踴躍加入。

按照《制造業創新中心建設工程實施指南（2016-2020）》意見，國家制造業創新中心是以“公司+聯盟”方式建立的新型創新載體，由企業、科研院所、高校自愿自主結合，構建產業技術聯盟，整合相關資源，探索機制和模式創新，同時解決核心技術研發和產業協同兩大關鍵問題。這是制造業創新中心在運營機制上有別于高校和科研院所的最重要之處。

南方科技大學副校長滕錦光院士、清華國際研究生院副院長清華-伯克利學院院長張林教授、產業聯盟代表等也在會議上致辭，表示對5G創新中心創建的祝賀以及后續工作的持續關注和支持，認為這是廣東省在落實制造強國戰略的重大舉措。我國微電子學家郝躍院士國家級創新團隊核心成員、西安電子科技大學李培咸教授還在會上宣讀了郝躍院士給大會的賀信，信中郝躍院士表達了對5G創新中心的高度關注，并表示對5G創新中心突破中高頻器件共性關鍵技術，補齊5G芯片、高頻器件等產業短板，全面提升我國在5G領域核心競爭力寄予厚望。

   在場的百余位產業代表對于5G創新中心的建設發展也都提出了很好的意見建議，大家表示，隨著5G中高頻器件創新中心及聯盟的設立，在行業全體同仁的共同努力下，有望在未來數年內推動解決我國在5G中高頻領域的核心技術突破及首次產業化應用方面的瓶頸問題，提升我國5G產業發展和供應鏈的保障水平。