基带芯片是无线通信设备里负责“数字通信处理”的核心芯片。它不直接发射电磁波,而是完成数据到数字基带信号的处理,再交给射频芯片和天线发出去;接收时反过来,把射频芯片送来的数字信号还原成数据。手机、基站、物联网模组、车联网、无人机、卫星终端里都有基带芯片。
基带,指未调制到高频载波上的原始信号,频率从接近 0 到一定带宽。比如语音、视频、网页数据变成 0 和 1 后,先形成基带信号。基带芯片处理的就是这段信号:编码、调制、同步、均衡、解调、解码、协议控制。它把基带信号交给射频芯片上变频到 2.4 GHz、3.5 GHz、28 GHz 等载波,再送天线辐射。
协议处理:执行 4G LTE、5G NR 的物理层、MAC、RLC、PDCP、RRC、NAS 等协议。决定手机能不能入网、切换、打电话、上网。
调制解调:把比特映射成 QPSK、16QAM、64QAM、256QAM 符号,用 OFDM、DFT-s-OFDM 等方式传输。接收端反向解调。
信道编码:发送端加纠错码,4G 用 Turbo 码,5G 用 LDPC 和 Polar 码。接收端解码纠错。
同步与估计:找帧边界、符号边界、载波相位,估计信道,做均衡,抵消多径和衰落。
MIMO 与波束赋形:支持多天线收发,提高速率和可靠性。5G Massive MIMO 里,基带要处理大量天线通道。
多模多频:支持 2G、3G、4G、5G,以及 Wi-Fi、蓝牙、GNSS、NFC 等。现代手机 SoC 常把基带、应用处理器、GPU、NPU、ISP 集成在一起。
射频控制:与射频收发机、射频前端配合,控制增益、频率、开关、功率。
安全与 SIM:加密、完整性保护、鉴权、SIM/eSIM 管理。
功耗与调度:管理睡眠、唤醒、测量、切换、载波聚合、双卡双通。
基带芯片是数字大脑,负责协议、编码、调制、解调、调度。射频芯片是模拟前端,负责高频信号放大、滤波、上变频、下变频。天线负责电磁波收发。三者关系是:
应用数据 → 基带芯片 → 射频芯片 → 天线 → 电磁波
电磁波 → 天线 → 射频芯片 → 基带芯片 → 应用数据
基带决定支持什么制式、速率多高、时延多大。射频决定频段、功率、灵敏度、覆盖。天线决定辐射方向和效率。
通常包括 CPU、DSP、硬件加速器、内存、接口和外设。CPU 跑协议栈和控制,DSP 做信号处理,硬件加速器做 FFT、信道编码、Turbo/LDPC/Polar、MIMO 检测。还有 ADC/DAC 接口、射频控制接口、SIM 接口、USB、PCIe 等。
现代基带往往不是单独芯片,而是集成在 SoC 里。比如手机 SoC 里,基带和 AP 共享内存和电源管理。也有外挂基带,比如早期 iPhone 用高通基带。
制式支持:2G/3G/4G/5G,是否支持 5G-A、RedCap、卫星通信。
峰值速率:下行、上行能到多少 Gbps。
时延:URLLC 场景要求 1 毫秒级。
带宽:支持多少 MHz,是否载波聚合。
MIMO:支持几层,几发几收。
功耗:手机、物联网、无人机对功耗敏感。
工艺:7nm、5nm、4nm、3nm,越先进越省电。
多模多频:全球频段支持。
双卡双通、双 VoNR。
卫星直连:NTN 非地面网络。
手机和平板:蜂窝通信核心。
CPE 和路由器:把 5G 转成 Wi-Fi。
物联网模组:NB-IoT、Cat.1、Cat.4、5G RedCap。
车联网:C-V2X、车机 T-Box。
无人机和 eVTOL:遥控、图传、数传、低空智联网。
卫星终端:手机直连卫星、卫星物联网。
基站:基带单元 BBU 处理大规模天线和调度。
低空经济:低时延、高可靠、通感一体、波束赋形、切换管理。
国际:高通、联发科、三星、英特尔、Marvell、Sequans。
国内:华为海思巴龙、紫光展锐、中兴微电子、翱捷科技、大唐电信、创耀科技、力合微。
模组和终端:移远通信、广和通、美格智能、有方科技、高新兴、日海智能。
国产基带从 4G 追到 5G,华为巴龙、紫光展锐、翱捷科技是代表。趋势是 5G-A/6G、AI 融合、通感一体、卫星直连、RedCap、低功耗物联网、Chiplet 和先进封装。低空经济需要基带支持低时延、高可靠、抗多普勒、快速切换和通感一体。
基带芯片是无线通信的数字核心,负责协议、编码、调制、解调、调度和安全,把数据变成基带信号交给射频和天线,或把射频送来的信号还原成数据。它和射频芯片、天线共同构成无线通信链路。
射频芯片是无线通信里处理高频模拟信号的核心芯片。它位于基带芯片和天线之间,负责把基带送来的数字信号变成适合天线发射的高频信号,或者把天线收到的高频信号变成基带能处理的信号。手机、基站、Wi-Fi、蓝牙、GPS、卫星、雷达、无人机、车联网、低空通感一体,都离不开射频芯片。
基带芯片是数字大脑,负责协议、编码、调制、解调、调度。射频芯片是模拟前端,负责高频信号的放大、滤波、上变频、下变频、功率控制。天线负责电磁波收发。三者分工明确。
发射通道:
基带送来数字基带信号,先经过 DAC 变成模拟信号。射频芯片做上变频,把低频信号搬到高频载波上,比如 2.4 GHz、3.5 GHz、28 GHz。然后经过滤波、增益控制、功率放大,送到天线发射。
接收通道:
天线收到微弱高频信号,先经过低噪声放大、滤波、下变频,把高频信号搬回基带。再经过 ADC 变成数字信号,送给基带芯片解调、解码。
控制与校准:
射频芯片还要做自动增益控制、功率控制、频率合成、IQ 校准、温度补偿、天线调谐、阻抗匹配。保证在不同频段、不同功率、不同环境下稳定工作。
射频收发机 Transceiver:
负责上变频、下变频、频率合成、调制解调接口。现代收发机常集成多频段、多模、MIMO 通道。
功率放大器 PA:
发射通道关键器件,把信号放大到足够功率。手机 PA 常用 GaAs,基站和雷达用 GaN。PA 决定输出功率和效率,也影响发热和续航。
低噪声放大器 LNA:
接收通道第一级,放大微弱信号,同时尽量少引入噪声。LNA 的噪声系数决定接收灵敏度。
滤波器:
包括 SAW、BAW、FBAR 等,用于选频、抑制干扰。手机频段多,滤波器数量大。BAW 适合高频和陡峭滤波。
射频开关:
切换发射、接收、不同频段、不同天线。常用 SOI 工艺。
双工器:
让发射和接收共用一副天线,同时隔离收发信号。
天线调谐器:
匹配天线阻抗,适应不同频段和手握、靠近人体等环境变化。
射频前端模块 FEM:
把 PA、LNA、滤波器、开关、双工器集成在一起,形成模组。手机里常见 FEM、PAMiD 等。
基带芯片处理数字信号,跑协议栈,做编码、调制、解调、调度。射频芯片处理模拟高频信号,做放大、滤波、混频、变频。基带决定支持什么制式、速率多高、时延多大。射频决定频段、功率、灵敏度、覆盖和抗干扰。
基带是数字域,射频是模拟域。两者通过 ADC、DAC 和高速接口连接。
频段:支持哪些频率,比如 2G、3G、4G、5G、Wi-Fi、蓝牙、GNSS。
带宽:瞬时带宽多大,影响速率。
输出功率:发射功率,决定覆盖和距离。
效率:PA 效率,影响功耗和发热。
噪声系数:接收灵敏度关键。
线性度:抗失真和抗干扰能力。
灵敏度:能收到多弱的信号。
EVM:误差矢量幅度,衡量调制质量。
隔离度:收发之间、通道之间、天线之间的隔离。
谐波和杂散:不能干扰其他频段。
时延:低空和 URLLC 场景要求低时延。
GaAs:手机 PA 常用,高频、高效率。
GaN:基站、雷达、高功率场景,耐高温、高功率。
SiGe:收发机、高频模拟电路。
SOI:射频开关、天线调谐。
RF CMOS:集成度高,适合低成本、大规模。
SAW/BAW:滤波器,压电材料。
LTCC:无源器件和模组基板。
手机和平板:多频多模、载波聚合、MIMO、双卡双通。
基站:Massive MIMO、波束赋形、GaN PA。
Wi-Fi 和路由器:2.4 GHz、5 GHz、6 GHz。
蓝牙和物联网:低功耗、低成本。
GPS 和北斗:卫星导航接收。
卫星通信:Ku、Ka 频段,相控阵。
雷达:毫米波、相控阵、通感一体。
车联网:C-V2X、车载雷达。
无人机和 eVTOL:遥控、图传、数传、低空智联网。
低空经济:低时延、高可靠、抗多普勒、通感一体、相控阵波束赋形。
国际:Skyworks、Qorvo、Broadcom、Qualcomm、Murata、TDK、Infineon、NXP、ST、Analog Devices。
国内:卓胜微、唯捷创芯、慧智微、康希通信、艾为电子、韦尔股份、紫光展锐、华为海思、三安光电、士兰微、立昂微、闻泰科技、飞骧科技、昂瑞微、迦美信芯、国博电子、铖昌科技、臻镭科技。
国产射频从 2G、3G 追到 4G、5G,PA、LNA、开关、滤波器、模组都有突破。趋势是 5G-A/6G、毫米波、相控阵、通感一体、卫星直连、低功耗物联网、Chiplet 和先进封装。低空经济需要射频芯片支持低时延、高可靠、抗多普勒、快速切换和通感一体。
射频芯片是无线通信的模拟高频核心,负责发射上变频、功率放大,接收低噪声放大、下变频、滤波,连接基带芯片和天线。它和基带芯片、天线共同构成无线通信链路。基带管数字和协议,射频管高频和模拟,天线管电磁波收发。
[证券通]李娜:A0330623100002
(风险自负,责任自担)
请严格遵守止盈止损制度,相关提示性建议仅限于参考,不作为具体投资依据!投资有风险,操作需谨慎!
*免责声明:文章内容仅供参考,不构成投资建议
*风险提示:股市有风险,入市需谨慎
沪公网安备31011802004900号