"真假5G"之争，成为了国产射频发力赶超的助推器
► 文 观察者网专栏作者 潘攻愚
2024年，是工信部5G发牌五周年。
回望过去这五年5G手机市场的发展，当初有关“真假5G”的激烈争论依然能当下荡起种种涟漪，5G频谱分配以及终端频段支持问题依然能激起通信基建爱好者们的广泛讨论。其中，中国移动n79频段的有无和信号覆盖的力度问题就是一个爆点。
我们不妨先来看看众多通信基建“测试小能手”们近来在上海市的实测结果。
地铁12号线龙华中路，站台与隧道均显示开通n79频段。
地铁2号线，实测娄山关路到威宁路这一段显示n79频段。
有网友还发现，疫情期间开通的14号线地铁加装了n79频段（如下图），就连最老旧的地铁1号线闸北往市区方向，以及漕宝路路段也支持n79频段。
在5G手机n79频段作为高配标志（主要针对中国移动用户），且n79依然是5G基站频谱“奢侈品”的今天，上海地铁的通信基建，对比全国其他城市，用遥遥领先形容也许并不为过。
不过这必然会连带出一个问题，n79频段，有还是没有，到底意味着什么？
若即若离的n79
按照目前我国三大运营商的5G频段划分情况，中国电信和中国联通共用n78频段，中国移动使用n41和n79频段，此外中国广电在2020年年初拿到5G频谱分配拍照之后，也和移动一起占用n79频段。
n79这个频段在5G网络中有着独特的地位，其范围处于4800MHz-4900MHz，属于核心高频频段，具有大容量、高速率的优势。
中国移动的《5G终端白皮书》曾明确规定4000元及以上产品应该必选支持n79等频段，从手机市场的调研情况来看，目前支持n79频段的新机确实几乎都在5000元以上（比如小米15Pro、荣耀Magic7Pro、VIVOX100Pro等）。
“几乎”这个词意味着少量的漏网之鱼，比如较为夸张的当属OPPOFindX8Pro，作为一款5000+级的产品，n79频段在无声处被阉割掉。极少数旗舰手机的移动运营商在偷偷规避n79指导性意见，其中一个主要原因还是这一频段在全国范围内覆盖面相对过低。
五年以来，中国移动对n79采取了若即若离的冷处理态度，毕竟在这一相对高频频段，基站铺设和维护的成本更高，而且n41（5G频段在2515Mhz-2675Mhz）基本能满足绝大用户的多场景应用，让n41和n79有了嫡庶之分。
不支持n79频段的都是假5G手机吗？这一目前看似不需要更多深入讨论的话题，现在另一个层面上却指向着频段资源与射频芯片的研发成本与能力问题。
比如，中国移动的相关白皮书还提到了融合多个频段的载波聚合功能，5G的TDD频段下行的载波聚合几乎都要有n79频段进行参与。而且在人流量密集的大型展会、体育场、演唱会等，n79这一高频段在特殊时刻能大显身手能。
更重要的一点，是中国移动的这一白皮书给手机OEM供应商带来的压力，传导至手机射频、基带芯片厂商，客观上加速了射频芯片厂追赶海外步伐的力度。
n79，你可以不用，但不能没有——在这一点上，手机品牌商、终端用户和上游芯片设计厂至少目前已经达成了基本共识。
射频前端模组迎来新时代
2023年下半年以来，推动射频前端器件发展的“主力军”之一的5G智能手机，其供需两侧都进入结构性调整期，同时车载通信、物联网的落地应用已经呈现出了新一轮爆发的态势。
射频器件不断升级的集成度与市场需求增长的匹配，让众多乘着国产替代东风的射频前端解决方案厂商，开始新一轮思考和谋划“增量”与“存量”的战略选择。众多射频厂商在激烈的内卷面前，面对技术演进路线与下游市场变幻的双重考验，是否还需坚持长期主义的技术创新，以求在市场筑底时代完成自身超越？
目前公开市场中射频前端方案中，由联发科发起定义的“PhaseX”方案在近十年内占据绝对主流，广受终端厂商和器件厂商的青睐。其中Phase7系列作为该系列首个面向5G的前端射频方案，在很长一段时间内一直被国外厂商引领。
国内某射频上市公司市场总监曾告诉笔者，在海外厂商首发Phase7系列射频前端集成模组后，国内厂商往往需要一年半到两年时间才能跟上。正因为国产在这个时间段内难以提供对位产品，导致终端厂商不得不使用来自海外厂商的模组产品——价格高，难以压低成本。这也是集成模组之前广泛集中于中高端和旗舰智能手机产品，很难下沉到中端或中低端产品的重要原因之一。
如果从量产或上市时间的节点作为中国厂商和海外的差距参照，该市场总监分析：“Phase7方面，国内厂商落后Qorvo，Skyworks等海外射频大厂两年左右，Phase7LE可以缩小到1.5年，至于更高水平的Phase8L，是一个很重要的产品类型，有可能让国产在集成射频前端模组方面实现重大突破。”
Phase8L的国产化，势必会带动集成模组方案进一步触及到对成本敏感的智能手机市场。
众多国内手机射频企业已经公开指出，射频集成模组方案将从3000元以上的终端产品进一步下探到2000元至3000元价位段的产品。今年集成模组方案会逐渐向中端渗透，从原先约50%的渗透率逐渐扩展至60%-70%。
国产替代的催化效应也正当其时。来说，国产集成模组在Phase8L从零到一的突破，对国内供应商整体来讲也将带来新的机会。虽然这一解决方案的市场下沉会不可避免地碾压到国产分立器件方案的前端射频模组，但也会吃掉一部分国外厂商的集成模组方案，原来被海外大厂所盘踞的之前国内厂商所无法触碰的区域。
挑战依然存在。射频芯片的集成度越高，工程上的挑战就越大。
PAMiD方案就是此技术路线的典型代表——集成了PA、滤波器甚至LNA等等，把射频前端模块的尺寸、性能和成本的平衡点做到最优，非常考验研发团队的整体水平和执行力。
一款手机里面需要兼容4G、3G、甚至3G通信模块，理论上需要很多个PA。PA的增多未必意味着射频性能的提升，但PA必须需要支持很多个频段。众多射频芯片厂商不断思索如何在减少硬件的情况下用软件的方式来调谐，可重构概念应运而生——通过可重构的方式支持多个频段，从手机制造商和使用端的角度去看，也可以做到性能和成本的平衡。
为了实现可重构射频技术，个别厂商摒弃了传统只依赖GaAs（砷化镓）工艺做射频前端的方式，而是将SOI工艺引入做驱动级，GaAs做末级。此时便可同时利用起两者的优势，让SOI和GaAs相互取长补短，做到调谐大功率全都要的效果。
在这里，我们再次看到了n79频段的身影。
目前旗舰手机上大部分应用的射频前端产品，都是采用了用软件定义硬件的可重构技术，和别厂商还成功研发出了自定义的兼容n79频段的高集成模组。
必须要指出的是，从国际视野上来看，由于n77（78）是全球重点部署的5G频段，所以手机往往都会支持该频段，全球也有越来越多的国家也开始部署普及n79频段，在终端上出于成本考虑，对n79的支持并未大规模普及开来。
背后的另一大原因是n79和n77（78）射频通路不同。不少射频前端几成模组支持n79和n77（78）的产品标准封装尺寸达到了4.5mm×5.5mm，无法和单n77（78）模组实现共板设计，导致终端支持n79需要额外投入。
这些额外投入逼迫很多国内一线厂商绞尽脑汁，在布板成本和多频收发，尤其是如何兼容n79频段上下功夫。
此外，由于5G协议对n41、n77（78）、n79等频段定义了功率更高的PC2（PowerClass2）功率等级，所以在5G应用早期，业界往往需要采用一颗售价接近1美金的直流电升压芯片来将电池的约3.4V电压升压到5V左右来实现PA的大功率输出，让德州仪器、ADI这些海外大厂仅仅卖一颗变压芯片就能赚的盆满钵满。
不过，事情正在起变化。
兼容n79频段的更高集成度的射频前端模组，国产化的一大方向是可以通过采用功率合成的方式或线性功率矫正优化的方式，使其直接在3.4V电压下即可实现高功率输出，这意味着客户不再需要额外花钱采购外部升压电路，仅需配置直流降压电路甚至直接连接电池即可全功率范围支持，大大简化了客户电源方案设计。
自2022年下半年以来，全球智能手机市场进入了新一轮的周期性“蛰伏期”。需求端的提振乏力，逼迫原本很多陷于存量博弈的射频前端解决方案的企业重新思考原本的路径依赖是否足够牢靠。
在5G+或者“后5G时代”射频前端穿越产业周期关键时刻，一位业内资深射频专家告诉心智观察所：“如果各家仅仅内卷去杀价，打价格战是很痛苦的。行内需要保持一个合理的利润，所以就必须要做一些技术创新，把系统的整体的方案价格降下来，这样对客户来说收益也更大。”
“真假5G”的返本开新与“小5G”的契合
目前，以超大带宽、超大容量、超低时延为典型技术能力特征的5G，虽然行业应用成果显著，但经过多年的实践，依然有不少痛点，它的能力并不能全面覆盖所有无线场景。与此同时，模组价格高、功耗大、行业应用碎片化严重等痛点成为5G走深向实的阻碍。换言之，随着5G的大规模落地商用，各行各业在积极探索的同时也发现很多典型的应用场景（如可穿戴，视频监控等）仍不能完全满足其个性化的需求，部分中低速率的应用使用5G成本过高或资源过于浪费，出现了未被5G三大场景覆盖住的盲区。
多年前围绕“真假5G之争”已经设置了多个角度的议题框架：既要频谱资源的优化分配和向上兼容，又要维持终端产品高中低三档差异化的定价体系；既要给手机芯片设计厂商以足够的研发容错度，又要给足运营商和5G设备商基建的利润空间。
RedCap作为一种性价比很高的“小5G”生态，在很大程度上对上述种种难题做了解答。RedCap是轻量级的5G终端技术，也是蜂窝物联网的重要演进方向，将进一步提升5G应用于垂直行业市场和个人消费市场的服务能力，促进应用场景的丰富和规模推广。RedCap通过降低天线数量和最大速率以达到“节能降本”的目的，恰好弥补了5G商用过程中面临的高成本、高能耗等弊端。通过RedCap标准及协议的冻结以及后续配套双下游设备及终端的问世，将会使5G更加符合千行百业的个性化需求。
在两年前的MWC上海GTI国际产业大会和5GAdvanced会议上，华为表示2024年物联网连接数预计已经超过人类用户连接数量，并预计5.5G（即5GAdvanced）将进一步加速千亿规模的物联网连接。预估一年内仅国内的物联网应用就能达到两亿部量级，而且仍然有很多物联网应用尚未发掘，有很多新的一些市场正在慢慢涌现。
同时，移动网络生态的其他部分玩家也在积极完善在物联网上的基础设施布局：中国联通在5G未来峰会上宣布已经在上海开通40+小区连片RedCap覆盖区并打造了全球首个RedCap电力/车联行业应用试点项目。华为也在5GAdvanced会议上宣布已经和国网电力一起完成了RedCap商用验证，已具备规模商用的能力。随着2024年R18标准冻结，5GAdvanced开始商用，P-IoT和RedCap两者将会填补NB-IoT和5GNR的空缺，完成从更低速千亿规模到高速亿级规模的物联网全场景覆盖。
当下半导体产业处在承压状态，这一判断已经成为目前的业界共识。筑底时刻更加考验企业内功的修炼。在射频芯片领域，存量博弈造成的利润降低反而给了更多坚持技术长期主义的企业以“厚积”而求“薄发”的机会。
整体来看，射频前端依然是个长坡厚雪的赛道，从4G到5G再到RedCap，从商规到工规再到车规，领先的射频芯片厂商依靠可重构射频技术在内的技术创新，一步一个脚印让国产射频芯和国际先进水平的代差不断缩短，通过对于行业的敏锐洞察寻找增量，闯出了国产射频芯片的一片天地。
来源|观察者网