射頻氮化鎵的趨勢和方向

近10年來，GaN已成為越來越重要的射頻應用技術。 GaN 的材料特性使您的設備在功率密度、尺寸、擊穿電壓、熱導率、工作頻率、帶寬和效率方面具有優勢。與競爭半導體技術相比，設計人員已開發出具有非常有吸引力的性能特征的器件解決方案。 GaN 器件的壓倒性應用是功率放大器，它利用了這些優勢。開發中的產品希望利用氮化鎵的獨特材料特性來執行其他功能，主要是低噪聲開關和放大器。然而，在不久的將來，功率放大器將繼續主導RF GaN 收入。 

市場發展過程Strategy Analytics 于2007 年開始跟蹤RF GaN 市場收入（圖1）。與許多復合半導體技術一樣，國防機構發揮了重要作用，為器件和工藝開發提供早期資金，國防應用也成為射頻GaN 器件的早期采用者。 2007 年至2013 年間，大約85% 的RF GaN 器件收入來自國防應用，商業應用采用零星的GaN 器件，主要用于概念驗證和小批量應用。 

2007-2019 年射頻氮化鎵收入。2013年，GaN射頻器件收入達到拐點，收入增長軌跡顯著提升。大多數早期的概念驗證活動來自基站設備制造商，他們為未來設計評估了氮化鎵功率器件的可靠性和性能特征。中國設備制造商已經熱衷于在下一代基站中采用GaN 技術。中國決定在全國范圍內快速鋪開4G LTE，推動中國設備商成為全球基站設備領導者，并帶動RF GaN 收入自2014 年以來大幅增長。 隨著中國和世界其他地區的LTE 部署接近飽和，4G收入增長放緩；但5G 的出現是有聯系的。展望未來，5G基站部署將成為RF GaN業務收入最強勁的增長引擎。 

按細分市場的射頻氮化鎵收入。圖2 顯示了RF GaN 收入的歷史細分?；静糠值闹匾圆谎远?；還應該清楚的是，GaN 來自國防應用無線電頻率的強勁收入增長。在2014 年的高峰期過后不久，用于基站射頻的GaN 收入超過了國防應用的收入。但請記住，從2007 年到2019 年，隨著GaN 技術成為不斷發展的國防概念和戰場戰略的關鍵驅動力，國防收入增長了75 倍。如果不是基站應用的非凡增長，RF GaN 市場的故事將僅限于國防增長。雷達市場為RF GaN 器件提供了最大的機會。緊湊而高效的功率放大器使使用有源電子掃描陣列(AESA) 的雷達成為所有領域下一代和重大改造項目的“必備”。這些固態AESA 雷達可以生成和組合多個跟蹤和跟蹤波束，與傳統雷達架構相比具有顯著的性能和可靠性優勢。國防通信網與其商用同行一樣，正在處理更多的數據流量，并以更高的頻率尋求帶寬。不同的客戶端使用不同的設備和波形，受到任務“運動”因素的限制。地面和太空中的衛星設備是所有這些通信的關鍵。 RF GaN 技術的性能特點可以滿足這些要求并提供靈活性。未來當前的地緣政治事件嚴重影響了RF GaN市場的未來。中國本土基站設備供應商庫存reserves的市場占有率，以及對GaN功率放大器的偏愛，帶動了RF GaN收入的大幅增長。如圖2顯示，從2018年到2020年，氮化鎵射頻基站收入翻了一倍多。當然，不提新冠疫情，2020年的討論是不完整的。世界經濟正在努力恢復平衡，復蘇并非一成不變。疫情促使許多個人和企業采取在家工作的模式。同時對高穩定的晶體振蕩器（高穩晶振）和高功率小型化腔體濾波器和介質濾波器都有成倍的配套需求對應基站配套需求的時鐘模塊產品、授時守時模塊和時頻模塊對應的同比例的需求數量；無線和有線網絡已成為關鍵的基礎設施。中國已表示，5G將成為其經濟重啟的推動力。世界其他地區預計5G 的資本支出將繼續增加。國防開支與經濟增長密切相關，這引發了人們對疫情對國防開支影響的擔憂。鑒于美國新政府的國防目標仍不確定，將國防開支調整為更廣泛的經濟刺激措施的可能性也不確定。

結論近年來，GaN射頻器件的采用率大幅提升，2020年營收首次突破10億美元。自2018 年以來，RF GaN 的收入增長剛剛超過80%。一些挑戰將影響未來的收入增長軌跡。 5G基站的部署將帶動收入增長，而中國何時購買更多5G設備將成為一個不確定因素。隨著世界經濟從疫情中復蘇，與經濟增長密切相關的國防開支也存在不確定性。 

按細分市場預測的射頻氮化鎵收入。盡管存在這些問題，我們仍然相信RF GaN 的收入將在預測期內增加。圖3 顯示了我們對RF GaN 收入的最新市場細分預測。我們預計國防部門的收入將穩步增長并增加該領域的市場份額。由于中國制造商的投資，過去基礎設施收入增長過快。我們預計今年的收入將略有下降，直到采用氮化鎵的毫米波部署恢復收入增長。雖然來自“其他業務”部分的收入并不多，但VSAT、回程和有線電視等應用，尤其是商業衛星通信，表現良好。我們預計2025 年RF GaN 的收入將接近20 億美元，延續GaN 的成功故事。

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