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步入5G时代，随着5G的大规模落商用，在5G室内覆盖循序渐进的过程中，小基站产业链日趋成熟，技术进程也有所突破，正在成为时代的新“宠儿”。据ABI research预测，未来5年全球小基站市场规模将达到250亿美元。
小基站，顾名思义，在产品形态、发射功率和覆盖范围等方面都比宏基站小很多，一般只能支持一个载频，能提供的容量较小。与宏基站相比，小基站能够深入室内做弱信号和盲区的定点覆盖，可以有效解决5G宏基站穿透性差和选址难等痛点。此外，在热点区域，小基站的小功率使其可以在更小的范围内进行频率复用，提升系统容量，帮助宏基站分担流量负荷。可以看到，小基站在5G生态中将发挥重要作用。
随着5G用例的推动和小基站市场的起量，人们对无线通信的传输速度提出了新的需求，推动小基站从频率、带宽、效率到可靠性等多方面的提高。其中，PA作为小基站中射频前端的核心部件备受关注。
PA，又称功率放大器，主要用于发射链路，通过把发射通道的微弱射频信号放大，使信号成功获得足够高的功率，从而实现更高通信质量、更强电池续航能力、更远通信距离。PA的性能直接决定了通信信号的强弱和稳定性，在保障基站通信质量方面作用显著。
从市场现状来看，目前应用在基站上的PA主要以进口为主，国产替代呼声很高。从规模来看，2021年微基站PA市场规模为5亿元。随着后续5G的普及和基站规模的提升，可以预见，5G时代应用在小基站上的射频PA将迎来新的发展机遇。
基站PA市场，本土芯片厂商再下一城
在广阔的市场需求和国内政策大力支持的背景下，涌现出了一批优秀的本土射频微波芯片设计厂商，成都明夷电子科技有限公司（以下简称“明夷科技”）便是其中之一。
明夷科技凭借着深厚的技术实力和经验积累，近日发布了四款4W系列砷化镓高效率功率放大器芯片，频率分别覆盖：1.8GHz (型号MYS11301)、2.1GHz (型号MYS22301)、2.3GHz (型号MYS22314)、2.6GHz (型号MYS22302)，主要用于FDD/TDD 4G/5G通讯小基站末级场景。
据介绍，该系列芯片性能均达到业界优秀水平，从产品设计上来看，明夷科技的PA芯片采用GaAs HBT工艺，采用系统布局更简洁灵活的集成结构，应用Doherty架构来实现高效率，同时具备高增益、宽IBW处理能力和高开环线性，可以通过搭配外部通用的DPD系统来实现高闭环线性。
Doherty 结构图
其中，Doherty架构对设计开发要求较高，国内芯片厂商主要是做手机PA，用不到Doherty架构。基站市场相对消费市场规模较小，门槛较高，布局基站PA的本土厂商较少。而明夷科技深耕于此，专注于通信芯片开发设计，通过持续的技术迭代和演进，成功推出了小基站用PA产品，采用GaAs HBT工艺和Doherty架构兼顾芯片成本和性能。
得益于以上设计，明夷科技PA芯片的工作带宽覆盖了1.8-2.6GHz通讯小站场景的主流频段，并且在28dBm功率等级下能获得29-33%的发射效率，以及支持100MHz载波校准-51dBc以下的线性度，展现出了十分优异的性能表现，能够更加适应室内覆盖应用中不同微站功率等级的配置需求。
明夷科技该系列产品与业界主流方案兼容，具备明显的成本优势和供应保障，已经达到了对标国外行业巨头竞品的水平和程度。据悉，目前该系列产品已经完成研发，处于送样阶段。
竞争格局下，本土PA芯片迎突围窗口
从行业格局来看，由于射频器件对设计经验及工艺的要求较高，且PA为结构最复杂的前端核心器件，目前全球市场基本上由国外射频巨头所垄断，Skyworks和Qorvo占据大部分市场份额。
相比国外主流厂商，本土企业起步较晚，但目前国内已有多家公司研制出基站用PA产品，
也已经开始出货，产品指标已经可以做到与头部厂商相当水平，且在价格和服务方面具备优势。
随着本次明夷科技PA系列产品的成功推出，再次彰显了国内厂商在射频通讯领域领先的产品开发能力和技术实力。
另一方面，随着半导体材料的不断发展，功率放大器正在经历LDMOS、GaAs、GaN等几大技术路线。由于小基站不需要特别高的功率，功率放大器目前仍以具备可靠性和高性价比优势的GaAs和LDMOS工艺为主。但随着GaN器件成本的降低，技术的提升和基站产品对更高输出功率的需求，GaN PA开始在小基站应用中逐步拓展。
不同材料射频器件的功率频率特性
（图源：Analog Devices）
明夷科技表示，随着市场需求和技术的发展，小基站PA会更进一步要求提升频率、输出功率和效率，由现有的4W提升到10-20W，届时GaAs HBT工艺的PA将无法满足需求，需要GaN工艺去实现。
GaN材料具有优异的高功率密度、高频特性和截止频率，在MIMO应用中，可实现高整合性解决方案。未来，GaN PA将成为基站应用的主流技术。据Yole数据统计，GaN器件的射频市场预计将从2017年的3.8亿美元增长到2023年的13亿美元。
在市场需求和技术迭代趋势下，也构成了明夷科技未来发展的方向，“明夷科技会依靠现有的客户和市场基础，向外发散推广，同时进一步补齐4W PA的其他频段（如3.5GHz等），不断完善产品系列。同时研究GaN工艺，以实现更高功率和效率的诉求，也使明夷科技能够在芯片国产化的浪潮中，引领行业。”
目前，明夷科技在在成都拥有4000㎡的生产线和实验室，在上海建有高级研发中心，在南京、西安设立实验室，在深圳设有销售中心，来自国内外知名院校及行业顶尖企业的核心团队擅长GaAs、CMOS、SiGe、SOI和GaN等工艺的芯片开发设计，拥有业内领先的开发能力和丰富的量产经验。基于此，明夷科技积累了丰富的产品线，覆盖射频前端芯片、光电芯片、以太网PHY芯片以及高性能模拟芯片，射频前端芯片包括PA、LNA、开关、单/双通道接收FEM、TX/RX DVGA、驱动放大器、分立式放大器管芯、Wi-Fi 6 FEM等，提供5G m-MIMO、宏站和小站的射频小信号全套解决方案。
在射频行业不同细分市场持续获得行业标杆性客户的认可和量产出货的证明下，明夷科技显示出坚实的基础技术积累和创新能力，团队能够在业务扩张、跨界竞争过程中更具竞争优势。
未来，明夷科技将继续扩大基站射频芯片和固网接入光电芯片优势，突破高端模拟芯片技术，为客户提供更多通信芯片解决方案。同时，进军WiFi、MCU等消费领域，从而在基站、WiFi和光通信等细分芯片领域均达到国际领先水平。
写在最后
能够看到，基站PA市场需求旺盛，正迎来快速发展阶段，GaN工艺技术也正在走向未来市场发展的主流。
结合当前芯片国产化趋势的浪潮，国产厂商迎来新的发展机遇。明夷科技跻身其中，致力于通过长期的技术积累与创新，构建起完善的射频和模拟产品线布局及产品质量和可靠性管理体系，为客户提供高性能、低功耗、高可靠性的产品及解决方案。
此次明夷科技在PA芯片的率先破局，吹响了大举进攻射频市场新蓝海的号角。
四款芯片的性能参数展示如下：
MYS11301(1.8G)
PAE=33% @28dBm
P3=36dBm
ACPR DPD linearized @28dBm<-51dBc (20MHz LTE, 8.5dB PAR)
High gain: 32dB @28dB
MYS22301 (2.1G)
PAE=33% @28dBm
P3=36.5dBm
ACPR DPD linearized @28dBm<-51dBc (20MHz LTE, 8.5dB PAR)
High gain: 34dB @28dBm
MYS22314 (2.3G)
PAE=32% @28dBm
P3=36dBm
ACPR DPD linearized @28dBm<-51dBc (20MHz LTE, 8.5dB PAR)
High gain: 32dB @28dBm
MYS22302 (2.6G)
PAE=29% @28dBm
P3=36dBm
ACPR DPD linearized @28dBm<-51dBc (100MHz LTE, 8.5dB PAR)
High gain: 32dB @28dBm
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