“小型化、高效率、大带宽”，「优镓科技」研发 5G 基站端氮化镓射频功放芯片

图 | Unsplash@ Macau Photo Agency

5G基站的建设采取大规模多天线技术（Massive MIMO）并要求高频宽带高效率，由此功放芯片等元器件性能的提升面临更大的挑战。

近期，36氪了解到一家专注高性能射频氮化镓 (GaN) 功率放大器芯片的 IC 设计公司——优镓科技（北京）有限公司（以下简称「优镓科技」），公司创立于2019年10月，属于比较典型的由学校知识成果转化而来的项目，创始团队成员均来自于清华大学电子工程系，目前刚完成第一代样片的设计和流片，正处于测试、送样阶段。

「优镓科技」曾于2019年10月获得了过千万元天使轮融资，由英诺天使领投，常见投资、腾飞资本、清华DNA基金跟投。

针对 5G 基站建设提出的新要求，GaN 相比于其他方案的优势主要体现在以下方面：1）小型化，GaN 在功率密度上的优势使得芯片体积大量缩小，对于整机系统的尺寸有巨大改进；2）高效率、高频率，GaN 可以工作在更高的频率，提供更宽的信号带宽，同时实现更低的系统能耗，据公司介绍，5G 基站 AAU 实测中 PA（射频功放芯片）能耗开销占比可达44%，GaN 方案将在很大程度上降低基站能耗。

图 | 优镓科技

在 GaN 功放芯片的设计方面，难点主要在于如何

产品优势方面，黄飞介绍，公司一方面优势在于做的是国内自主可控、完全自主研发的功放产品，另一方面核心团队在宽带 Doherty 功放电路架构有十几年经验，样片初测结果显示，和国外主流的头部器件厂商相比，第一代产品性能指标已经达到同一水准。下一步「优镓科技」将通过不断迭代使得产品在性能指标上更具有优势，达到设备商对于产品性能的需求。

尽管成立时间不长，公司核心团队已经进行了十多年功率放大器的研究设计，未成立公司前，团队就与华为、中兴、大唐等设备制造商有过紧密合作，部分核心关键技术已批量应用，据黄飞介绍，由于客户多集中于运营商以及头部通信设备商，目前的研发主要针对客户的需求提供比较直接的解决方案。

生产模式上，「优镓科技」采取 fabless 轻资产模式，专注芯片电路设计与销售，将生产、测试以及封装等环节外包。除了基础设备投资上的权衡，另一部分还考虑到公司的灵活性，“5G建设早期这个阶段，从运营商到设备商各个性能点还在不断变化，这种模式能够面向市场灵活快速地响应各方的新需求 ”。

未来量产方面，公司告诉36氪，有两个核心的关键点，一是在已有的 fabless 生产模式上，如何保证产品发挥出最佳的性能，这对设计方法以及工艺的熟悉度要求比较高，公司的团队在这一点上已经有了突出的技术实力和准备；另一方面公司还在推进量产阶段产品一致性的控制，团队正加大投入并准备扩充相关人才的储备。

基站应用中， LDMOS 方案仍为目前主流方案。「优镓科技」认为，在未来几年内，由于价格以及稳定性的考虑，LDMOS 仍将占有一定比例的市场份额，然而随着 GaN 方案性能优势的突出，价格的下探，性价比提高，GaN 将会逐步替代 LDMOS 方案。

传统的基站功率放大器领域由飞思卡尔（Freescale）、恩智浦（NXP）、英飞凌（Infineon）垄断，集中提供 LDMOS 方案。黄飞认为国内 GaN 功放芯片的初创公司更多的机会在于丰富产业链，一方面为设备商提供差异化产品，另一方面也降低了设备商供应链的风险，避免采购过于集中。

目前国内外设计和生产基站射频PA的厂商（包括IDM、Foundry和Fabless）并不多。有代表性的 IDM 包括Qorvo、英飞凌、NXP、Cree、日本住友、ADI、MACOM，以及我国的苏州能讯，有代表性的Foundry有稳懋、GCS、三安光电、海特高新、欧洲的 UMS 以及被中国益丰电子收购的OMMIC。

产品竞争策略方面，据黄飞介绍，一方面产品的性能指标较多，「优镓科技」在宽带以及线性度上的优势比较明显，但差异性可能更多体现在产品设计的思路上：公司侧重基于 GaN 材料设计芯片模组的解决方案 ，虽然如今市面上使用更多还是 LDMOS 和低集成度 GaN 器件方案，但是公司认为厂商们还有更多的小型化需求，待模组方案达到落地标准，市场一定会被打开。

团队成员方面，公司核心团队均来自清华大学电子工程系，CEO黄飞拥有该系本硕博背景，首席科学家陈文华教授系清华电子工程系长聘教授，长期专注于高效射频功放与线性化技术研究。

根据 Yole 的预测，GaN 射频器件市场预计到2024年成长至20亿美元，6年 CAGR 达到21%。主要的市场增长来自无线通信基础设施和军工。5G的普及将推动 GaN 在无线通信的市场达到7.5亿美元。在长远规划上，黄飞表示公司比较关注技术本身所擅长的一些应用场景，如小基站、WiFi6 的企业网以及卫星通讯地面设备等相关场景。

公司目前有融资需求，新一轮融资主要用来完成团队进一步扩充和加大产品研发投入。

拓展阅读

站在“新基建”浪潮上的第三代半导体产业 (上)

一文读懂5G建设的市场格局、投资主题与时间窗口

雷电微力申请3D异构功放芯片专利，能够通过射频匹配电路和分频抑制结构来抑制分频

金融界2024年2月26日消息，据国家知识产权局公告，成都雷电微力科技股份有限公司申请一项名为“一种基于3D异构功放芯片的分频抑制结构“，公开号CN117595794A，申请日期为2024年1月。

专利摘要显示，本发明公开了一种基于3D异构功放芯片的分频抑制结构，包括第一射频芯片和第二射频芯片，第一射频芯片的上端设置有依次电连接的射频输入传输线、第一功放晶体管、射频匹配电路、第二功放晶体管和射频输出传输线，第一射频芯片的上端还设置有第一电连接部和第二电连接部；第二射频芯片的下端设置有第三电连接部和第四电连接部，第二射频芯片的上端设置有分频抑制结构、第五电连接部和第六电连接部；第一电连接部和第三电连接部之间电连接有第一铜柱，第二电连接部和第四电连接部之间电连接有第二铜柱。本发明能够通过射频匹配电路和分频抑制结构来抑制分频，以从分频信号的传输环节上对分频信号进行抑制，以确保3D异构功放芯片正常输出。

本文源自金融界

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