​如今，5G 时代已然发展了许久。5G 通信早已成为人们高度关注的热门话题。而在过去，人们对手机的关注点通常集中于 CPU、GPU、基带、屏幕和摄像头等方面。近年来，随着 5G 技术的快速发展和普及以及国产射频芯片的强势崛起，5G 射频芯片也逐渐走入大众视野。

射频芯片，是能够将射频信号和数字信号进行转化的芯片，具体而言，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，滤波器可以说是射频前端的核心组件，是制造5G射频芯片的关键。

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两种主流射频滤波器

射频滤波器是一种用于电子通信系统中的重要组件，其作用是在特定频率范围内滤除不需要的信号，从而保证系统的正常运行。

射频滤波器的作用主要体现在信号处理和系统保护方面。在无线通信系统中，射频滤波器可以用于滤除邻近频段的干扰信号，从而提高系统的抗干扰能力和传输质量。此外，射频滤波器还可以用于保护系统中的其他组件，防止不需要的信号对系统产生损害。因此，射频滤波器在无线通信系统中具有非常重要的作用。

因此，射频滤波器的性能是决定通信质量的重要因素之一。

射频滤波器可分为声学滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器，其中声学滤波器（SAW、BAW）是目前手机应用的主流滤波器。

SAW滤波器，是声表面滤波器，其利用声表面波在压电基片上的传播特性来实现信号的过滤。当电信号通过压电基片时，会产生声表面波，这种波会在基片表面上以一定的速度传播。通过在基片上刻蚀特定的图案形成反射器，可以控制声表面波的传播路径，从而实现信号的选择性过滤。

SAW滤波器的优点为：其具有高选择性和低插入损耗；低成本和高产量，易于大规模生产；工艺成熟，可靠性高。SAW滤波器的缺点为：其频率稳定性受温度影响较大、制造精度要求较高，尤其是在高频下。

SAW滤波器被广泛应用于射频通信系统的前端，如移动通信、卫星通信、雷达等领域。

BAW滤波器，即体声波滤波器，基本原理同SAW滤波器相同，差异在于BAW滤波器中声波垂直传播，能够更有效地捕获声波。

BAW滤波器的优点为具有更高的频率稳定性，不受温度变化的影响；更宽的工作温度范围；可实现更高的Q值（品质因子），意味着更好的选择性和更小的插入损耗。BAW滤波器的缺点为制造成本较高，工艺复杂；产量相对较低。根据华安证券预估，BAW滤波器的成本大约是SAW滤波器的2-10倍。

BAW滤波器常用于对频率稳定性和温度稳定性要求较高的场合，如高端射频通信设备、卫星通信系统、精密测量仪器等。

至于究竟选择SAW还是BAW滤波器主要取决于具体的应用需求，如所需的工作频率、环境条件（温度稳定性）、成本预算等因素。对于大多数通用通信应用，SAW滤波器可能是一个经济高效的选择；而在需要更高频率稳定性和更宽温度范围的特殊场合，BAW滤波器可能是更合适的选择。

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射频滤波器的具体应用

无线通信领域

智能手机是射频滤波器应用最广泛的领域之一，每部智能手机都需要大量的射频滤波器来确保通信质量。例如，在 4G 手机中，射频滤波器用于对不同频段的信号进行分离和滤波，如 700MHz、1800MHz、2100MHz 等频段，以保证手机能够准确接收和发送相应频段的信号，避免不同频段之间的信号干扰。在 5G 手机中，由于支持的频段更多、频率更高，对射频滤波器的性能和数量要求进一步提高，通常一部 5G 手机中需要 70 - 100 颗射频滤波器芯片。

基站中也广泛使用射频滤波器。在基站的发射端，射频滤波器用于对发射信号进行滤波，去除不需要的频率成分，确保发射的信号符合通信标准和频谱规定；在接收端，射频滤波器用于对接收的信号进行筛选，提高信号的信噪比，以便准确地解调出有用的信息。例如，在城市中的密集基站网络中，射频滤波器可以帮助基站有效地过滤掉来自其他基站的干扰信号，提高通信的稳定性和可靠性。

在卫星通信中，随着信号传输距离的增加，信号中会混入许多杂波信号。射频滤波器也可以选择性地过滤掉这些杂波信号，提高信号的传输质量。比如，在卫星电视广播系统中，射频滤波器可以将特定的卫星电视信号从复杂的空间信号中筛选出来，传输到用户的卫星电视接收器中。

雷达系统领域

在雷达系统中，射频滤波器主要用于滤除回波中的杂波信号，提高雷达的信噪比，使雷达能够更加精确地进行目标探测等任务。

比如：气象雷达通过发射和接收电磁波来探测大气中的气象目标，如云层、降水等；防空雷达需要对空中目标进行快速、准确的探测和跟踪；汽车雷达用于检测车辆周围的障碍物和其他车辆的位置、速度等信息。

雷达系统中的射频滤波器通常具有较高的频率选择性和稳定性，以确保雷达系统的整体性能。

科研、医疗领域

在科研与医疗领域，射频滤波器也发挥着重要的作用。

在医疗设备中，射频滤波器主要用于滤除生物电信号中的干扰信号，提高医疗设备的精确度和可靠性。例如，在心电图仪、脑电图仪等设备中，射频滤波器可以确保采集到的生物电信号更加纯净，从而提高诊断的准确性。在科研领域，它可以用于信号处理、频谱分析等实验中，帮助科研人员更准确地获取和分析实验数据。

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国际竞争格局与主要厂商

全球射频滤波器市场呈现寡头垄断的竞争格局，主要被美日企业所占据。在SAW滤波器市场，Murata、TDK、Taiyo Yuden等企业占据主导地位；而在BAW滤波器市场，Broadcom和Qorvo则占据绝大部分市场份额。

根据Yole数据，2023年全球蜂窝通信中滤波器市场规模达到88.5亿美元。其中SAW滤波器仍然占最大份额，占比61%，市场规模达54亿美元；BAW滤波器占比34%，市场规模为30亿美元。2027年，整体滤波器市场规模将超过100亿美元。

然而，由于中国射频滤波器厂商整体实力偏弱，产量无法满足国内需求，长期依赖进口，自然也难以吃到这一广袤市场的红利。

那么，研发射频滤波器有多难？国产厂商又卡在哪一步呢？

国产滤波器行业的发展不仅仅依赖于技术本身，还需要一个“合纵”的产业链协同模式。

SAW和BAW射频器件难以国产化的原因在于其复杂的制造工艺、高精度的材料科学要求、对高端设备和高纯度材料的依赖以及技术壁垒和知识产权保护等方面。

比如：从制造工艺的复杂性来看，在光刻工艺上SAW和BAW器件的制造涉及高精度光刻工艺，以在压电材料表面形成精细的电极图案。在薄膜沉积中，需要在压电材料上沉积均匀且高质量的薄膜，以确保声波传输的稳定性和器件性能。在压电材料选择中，高质量的压电材料（如铝镓酸铝、铌酸锂等）是制造SAW和BAW器件的关键。这些材料在制备过程中需要严格控制其纯度和晶体结构。薄膜沉积的质量也直接影响器件的性能和稳定性，要求极高的均匀性和低缺陷密度。

从材料制备难度来看，高性能的压电材料在制备过程中需要严格的工艺控制，包括高温处理和精确的掺杂控制。从供应链和技术壁垒来看，制造SAW和BAW器件需要先进的光刻机、薄膜沉积设备和高精度测试设备，这些设备通常依赖进口。高性能的压电材料和其他关键材料大多需要从国外进口，国内生产能力和技术积累尚不足。

要实现这些射频器件的国产化，需要在材料研发、设备制造和技术积累方面进行长期且持续的投入和发展。

那么既然射频滤波器国产化这么难，国产厂商还要不要加入这场残酷的竞争？答案是：当然要争。

首先从市场规模来看，根据相关数据显示，2020年-2023年，中国射频滤波器市场规模持续增长，主要得益于基站建设规模的扩大和智能手机市场渗透率的提高。预计未来五年，在5G驱动下，中国射频滤波器市场规模将进一步提升，有望在2028年达到722.1亿元。

其次从通信安全来看，射频滤波器国产化意义重大。在通信安全方面，国产射频滤波器能减少对国外产品的依赖，避免潜在的信息安全隐患，保障国内通信网络信息的安全传输与存储。

从成本效益而言，国产化可降低生产与采购成本，摆脱国外供应商的价格制约。企业在国内采购射频滤波器，能缩短供应链，减少运输成本与时间成本，同时国内企业可根据市场需求灵活调整生产规模与价格，让利于消费者，进一步推动 5G 相关设备在各个领域的普及与应用，促进国内通信产业的可持续发展。

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入手SAW，蓄力BAW

近年来，国内厂商积极投身于技术研发与产品创新，并取得了诸多成果。麦捷科技、卓胜微、好达电子等厂商就是其中的代表，它们所取得的进展主要集中在 SAW 滤波器领域。在这一领域，日本的龙头厂商凭借 IDM 模式构建起工艺壁垒，尽管如此，国内厂商仍然普遍采用自建产线的方式来谋求发展。但国产厂商的发展速度较为缓慢，市场份额不足5%。

相比之下，BAW 滤波器领域的情况更为严峻。BAW 滤波器具有最高的技术壁垒，其工艺流程比 SAW 滤波器更为复杂。并且，Broadcom、Qorvo 等已经建立起完善的专利布局，这使得国内厂商想要在这个领域实现突破面临着巨大的困难，当前国内厂商在 BAW 滤波器市场所占份额近乎为零。

好达电子是最早进行射频滤波器研发的公司，具备0.25μm工艺、芯片级倒装封装（CSP）技术产线和晶圆级封装（WLP）生产线，可生产产品尺寸为0.9x0.7的双工器、1.6x1.2的滤波器。根据此前数据显示，好达电子声表面波滤波器、双工器已通过小米、OPPO、华为、华勤、龙旗、中兴等手机终端及ODM厂商、通讯设备厂商和无线通信模组厂商的验证并实现量产销售。

麦捷科技于2015年研发滤波器，2017年实现量产，同年与中电26所合资公司进行合作，26所负责前道加工，公司负责后道封装。目前已具备同时量产LTCC与SAW滤波器能力，计划于2024年年底完成射频滤波器扩产项目。今年年初，麦捷科技表示其5GLTCC滤波器主要应用于通讯基站，已向下游客户送样测试。在近日的投资者问答中，麦捷科技表示目前公司的射频滤波器产品可应用于T-Box等车联网智能终端。

信维通信2016年成立子公司信维微电子，开始布局射频前端器件业务，2017年公司和中电55所达成10年战略合作协议，出资1.1亿元入股德清华莹，进军国产滤波器市场，2020年SAW滤波器已实现出货，同年其继续向德清华莹增资。

中电26所是国内唯一军用声光技术研发的专业研究所，声光产品国军标和行业标准制定单位，同时具有SAW、TC-SAW、FBAR研发和生产能力。

卓胜微已有相对完整的SAW研发设计团队，2020年成立全资子公司芯卓半导体，专门致力于滤波器产业化建设，6英寸滤波器产线于2022Q1进入工艺通线阶段，2022上半年进入小批量生产阶段。2022年末，自建的滤波器产线已经全面进入规模量产阶段。卓胜微表示截至2024年第一季度末，集成自产IPD滤波器的L-PAMiF、LFEM等相关模组产品，已在多家客户端完成验证并实现量产出货。

中电科技德清华莹电子主营业务已扩展到声表面波器件、压电、光电晶体材料和射频模块三大类产品，主要研发3-8英寸铌酸锂钽酸锂晶片、声表面波滤波器、声表面波传感器、环行器和隔离器等。

三安光电的射频滤波器业务形成了厦门三安集成电路公司和泉州三安集成电路公司两大块，为国内首家能够提供PhaseVNR架构所需的全套四工器和双工器的企业。去年9月，三安光电在互动平台表示，公司建立了稳定量产射频前端专业代工平台，PA、滤波器产品主要应用于手机，国内新款手机已经批量供货。

与此同时也有厂商在BAW 滤波器领域取得突破。去年赛微电子发布公告，其控股子公司赛莱克斯微系统科技（北京）有限公司以MEMS工艺为某客户制造的系列BAW滤波器完成了小批量试生产阶段。

在4G时代，由于产业已相对成熟，SAW以及TC-SAW具有一定的成本优势；但在5G及更高频通信时代，BAW具有高频率和宽频带的技术优势，可以提供更低的插入损耗、更好的选择性、更高的功率容量、更大的运行频率、更好的静电放电保护，在高频应用场景有着更佳的表现。因此国产射频厂商不但要加入这场战争，还要充分发挥自身的优势，不断加大研发投入，深入探索 BAW 滤波器的技术创新，提升产品质量和性能，以在国内外市场中占据一席之地，打破国外厂商长期以来的技术垄断局面，推动我国射频滤波器产业向更高层次发展。