導讀：ARM辟謠，高通示好，國外一些巨頭最近頻頻對華為的“熱情”代表著科技封鎖結束了嗎？是否可以依靠國外的供應鏈了？非也，短暫的緩和并不能解決未來長期供應鏈的本質難題，擁有可靠，穩定的供應鏈方能立于不敗之地，國產替代之路不可放棄，國內5G上游產業鏈環節整體比較薄弱，尤其是濾波器，BAW國內處于空白期，相比之下功率放大器（PA）的現狀要樂觀很多，功率放大器已經具備一定的國產替代條件。

　　在基站端，功率放大器（PA）作為射頻前端發射通路的重要器件，主要是為了將調制振蕩電路所產生的小功率的射頻信號放大，獲得足夠大的射頻輸出功率，才能饋送到天線上輻射出去，通常用于實現發射通道的射頻信號放大。在移動端，它直接決定了移動終端無線通信的距離、信號質量，甚至待機時間，是整個射頻系統中除基帶外最重要的部分。全球主流PA是基于GaAs材料制備的，其產業鏈見圖1。

　　圖1 GaAs功率半導體產業鏈

　　（資料來源：材料深一度，五度易鏈行業研究中心）

移動端以GaAs器件應用為主，GaN器件將主導基站端

　　目前PA應用的器件分為硅LDMOS（橫向雙擴散金屬氧化物半導體技術），GaAs和GaN襯底的解決方案。Si，GaAs和GaN材料的參數見表1，GaAs的電子遷移率是Si的6倍，具有直接帶隙，因此其器件相對 Si 器件具有高頻、高速的性能，被公認為是比較合適的通信用半導體材料。在移動端，4G時代由于 Si 材料存在高頻損耗、噪聲大和低輸出功率密度等缺點，手機射頻PA基本由GaAs 制程完全主導，5G時代的環境下，GaN器件由于其高成本和高供電電壓的特點，仍然難以挑戰GaAs器件的地位。GaN材料憑借高頻、高輸出功率的優勢，適用于大規模MIMO，因此在基站端，GaN正在逐漸取代Si LDMOS。此外在微基站端初期以GaAs解決方案為主，隨著GaN成本的下降和技術的提高，依靠高頻、小型化集成等優勢會與GaAs共享微基站市場份額。

　　表1 Si，GaAs和GaN材料參數

　　（資料來源：公開資料，五度易鏈行業研究中心）

PA市場競爭激烈，IDM廠商統治高端市場

　　5G基站若采用64T64R，則PA數量可能從現在的12個增長為192個，移動端的PA也將有數倍的增長。據預測到2023年PA市場規模能達到30.6億美元，年復合增長率達到7.4%。GaAs功率放大器工藝獨特，準入門檻非常高，全球GaAs器件市場被幾大IDM廠商壟斷，美國Skyworks、Qorvo、博通、日本村田合占全球市場份額96%，見圖2。GaN器件擁有更高的技術壁壘，目前有多家企業進入跑道，Qorvo、ADI、CREE、MACOM、Skyworks、英飛凌等企業已經開始生產GaN功率放大器，巨頭們仍采用IDM模式。Qorvo 公司推出的射頻放大器的產品類別最多，最高功率分別高達100W和80W，ADI 在4.8-5GHz的產品最高功率提高到 50W（之前產品的最高功率不到40W），其他產品的功率大部分在 50W 以下，Skyworks等其他企業的器件功率較小。

　　圖2 全球PA市場份額

　　（資料來源：西南證券，五度易鏈行業研究中心）

國內企業低端產品同質化，國產替代仍可期

　　國內PA以Fab廠商為主，主攻芯片設計環節，制造環節則比較薄弱。GaAs器件以低端產品為主，產品同質化嚴重，但是目前已有向高端產品邁進的跡象，銳迪科、漢天下等企業成長較快，具備一部分4G產品的產能且已經向5G領域行進，見表2。在GaN領域，國外對我們技術封鎖嚴重，但我國仍取得突破，目前在 GaN 微波射頻領域已取得顯著成效，中電科 13 所、中電科 55 所蘇州能訊等IDM企業在軍事國防和民用通信兩個領域進行突破，目前蘇州能訊推出了頻率高達 6GHz、工作電壓 48V、設計功率從10W-320W的射頻功率晶體管。

　　表2 國內部分PA（GaAs）廠商

　　（資料來源：西南證券，五度易鏈行業研究中心）

結語

　　5G時代對功率放大器需求增長快，基站端PA以GaN為主要發展方向，移動端以GaAs器件為主。PA需求端增長快，技術壁壘高，現階段全球激烈的競爭格局仍會維持較長時間，目前GaAs器件被幾家外企壟斷，我國以低端產品為主，GaN產品門檻更高，國內外均處于跑道前段，在需求的刺激和資本大量投入的背景下，功率放大器環節國產替代未來可期。