2024年射頻前端芯片行業(yè)研究：手機(jī)銷(xiāo)量持穩(wěn)-看好國(guó)產(chǎn)模組替代趨勢(shì)

2024年射頻前端芯片行業(yè)研究：手機(jī)銷(xiāo)量持穩(wěn)_看好國(guó)產(chǎn)模組替代趨勢(shì)1.手機(jī)無(wú)線通信的核心：手機(jī)射頻前端1.1.射頻前端是移動(dòng)終端設(shè)備中實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的核心模塊（1）射頻前端是將數(shù)字信號(hào)向無(wú)線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)部件，也是無(wú)線通信系統(tǒng)的核心組件。射頻前端指位于射頻收發(fā)器及天線之間的中間模塊，其功能為無(wú)線電磁波信號(hào)的發(fā)送和接收，是移動(dòng)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接、Wi-Fi、藍(lán)牙、GPS等無(wú)線通信功能所必需的核心模塊。射頻前端與基帶、射頻收發(fā)器和天線共同實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊的兩個(gè)本質(zhì)功能，即將二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l率無(wú)線電磁波信號(hào)并發(fā)送，以及接收無(wú)線電磁波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制信號(hào)。（2）射頻前端是智能終端產(chǎn)品的重要組成部分。射頻前端包含射頻功率放大器、射頻開(kāi)關(guān)、天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)、濾波器和雙工器（多工器）、低噪聲放大器等射頻器件。在無(wú)線移動(dòng)終端設(shè)備中的信號(hào)發(fā)射、接收鏈路中，射頻前端芯片通常以集成了前述不同器件的模組形式進(jìn)行應(yīng)用，例如信號(hào)發(fā)射鏈路中的射頻功率放大器模組，以及信號(hào)接收鏈路中的接收端模組。器件傳輸信號(hào)的過(guò)程：當(dāng)手機(jī)接收信號(hào)時(shí)，天線首先接收到射頻信號(hào)，然后通過(guò)一系列處理步驟對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確而復(fù)雜的處理，整個(gè)射頻部分涉及到濾波、放大、混頻、解調(diào)和調(diào)制等多個(gè)環(huán)節(jié)和組件的協(xié)同工作。這些步驟和處理確保了手機(jī)通訊的穩(wěn)定性、可靠性和高質(zhì)量。1.2.濾波器和放大器在手機(jī)射頻前端價(jià)值量占比高射頻前端由多種器件組成。其中，濾波器的價(jià)值量占比較高，達(dá)到53%，其次為功率放大器（33%）、開(kāi)關(guān)（7%）等。射頻前端，主要包括射頻開(kāi)關(guān)（RFswitch）、功率放大器（Poweramplifier）、濾波器（Filter）、低噪聲放大器（Lownoiseamplifier，LNA）、雙工器（Duplexer）等單元。濾波器可以減少干擾和噪音，保證信號(hào)質(zhì)量；而放大器則可以放大信號(hào)，提高信號(hào)強(qiáng)度。此外，功率放大器也是非常重要的一個(gè)組件，能夠?qū)⒌凸β实男盘?hào)變成高功率的信號(hào)，使信號(hào)能夠在廣泛的范圍內(nèi)傳遞。根據(jù)YoleDevelopment數(shù)據(jù)，在射頻前端領(lǐng)域，濾波器和放大器預(yù)計(jì)在2028年市場(chǎng)規(guī)模分別增長(zhǎng)至122億和45億美元。（1）濾波器是射頻系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵部件之一，其在射頻前端器件中價(jià)值占比大，量產(chǎn)壁壘也較高。濾波器（Filter），是射頻前端中重要的分立器件，使信號(hào)中特定頻率成分通過(guò)而盡可能衰減其他頻率成分，從而提高信號(hào)的抗干擾性及信噪比。目前在手機(jī)射頻市場(chǎng)中主要采用聲學(xué)濾波技術(shù)。根據(jù)工藝技術(shù)的不同，濾波器主要分為壓電濾波器和LC濾波器。壓電濾波器主要包含SAW濾波器和BAW濾波器，即聲表面濾波器和體聲波濾波器，這兩者為市場(chǎng)主流。SAW濾波器制作工藝簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，主要應(yīng)用于GHz以下的低頻濾波，而B(niǎo)AW濾波器插損低，性能優(yōu)秀，可以適用于高頻濾波，但工藝復(fù)雜，價(jià)格較高。由于工藝復(fù)雜度、技術(shù)以及成本的限制，目前通信標(biāo)準(zhǔn)下更多射頻前端采用SAW濾波器。但5G滲透率的提升將推動(dòng)BAW濾波器憑借其優(yōu)異的性能和對(duì)高頻的支持成為手機(jī)射頻前端的主流器件。（2）功率放大器是射頻系統(tǒng)的核心部件之一，它決定了手機(jī)等無(wú)線終端的通訊距離和信號(hào)質(zhì)量。射頻功率放大器作用是把射頻信號(hào)放大，使信號(hào)饋送到天線發(fā)射出去，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能。功率放大器的性能提升主要來(lái)自于材料工藝的提升，目前已經(jīng)經(jīng)歷了CMOS、GaAs、GaN的三大技術(shù)演變。射頻功率放大器主流工藝采用GaAs材料，占比達(dá)95%以上，GaN為原材料的高端工藝有望持續(xù)滲透。目前手機(jī)上的功率放大器主要運(yùn)用第二代化合物半導(dǎo)體GaAs，部分功率放大器則采用Si、Ge工藝的CMOS；2G手機(jī)曾采用CMOS工藝，3G/4G/5G則采用GaAs工藝，而GaN或?qū)⒊蔀楦哳l、大功率應(yīng)用的方案。（3）射頻低噪聲放大器作用是減少噪聲引入，SOI工藝占比過(guò)半。射頻低噪聲放大器的功能是把天線接收到的微弱射頻信號(hào)放大，盡量減少噪聲的引入，在移動(dòng)智能終端上實(shí)現(xiàn)信號(hào)更好、通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸率更高的效果。射頻低噪聲放大器產(chǎn)品采用SiGe、RFCMOS、RFSOI、GaAs等材料及相應(yīng)工藝，主要應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)智能終端。（4）射頻開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)射頻信道的收發(fā)切換，主流工藝為SOI，占比90%以上。射頻開(kāi)關(guān)主要用于控制射頻信號(hào)通道轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)終端。射頻開(kāi)關(guān)由傳導(dǎo)開(kāi)關(guān)和天線開(kāi)關(guān)兩部分組成。傳導(dǎo)開(kāi)關(guān)可以將多路射頻信號(hào)中的任一路或幾路通過(guò)控制邏輯連接，以實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)路徑的切換，如接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換等。天線開(kāi)關(guān)與天線直接連接，用于調(diào)諧天線信號(hào)的傳輸性能使其在任何頻率上均達(dá)到效率，抑或交換選擇性能好的天線信道。天線開(kāi)關(guān)的技術(shù)難度高于傳導(dǎo)開(kāi)關(guān)，因其耐壓要求高，導(dǎo)通電阻和關(guān)斷電容對(duì)性能影響很大，因此有更高的設(shè)計(jì)和工藝要求。1.3.產(chǎn)業(yè)鏈分為Fabless和IDM模式射頻前端產(chǎn)業(yè)鏈上下游包括原材料供應(yīng)、射頻前端芯片設(shè)計(jì)廠商、移動(dòng)智能終端設(shè)備制造商。其中，芯片設(shè)計(jì)廠商主要負(fù)責(zé)射頻前端分立器件、射頻前端模組的設(shè)計(jì)研發(fā)，模組普遍外包給SiP封裝廠商進(jìn)行封裝。晶圓制造商和封裝測(cè)試廠的工藝水平、生產(chǎn)管理水平和產(chǎn)能對(duì)芯片的良率和交貨周期影響較大；下游客戶的需求直接決定了芯片設(shè)計(jì)廠商的芯片產(chǎn)品銷(xiāo)量。射頻前端行業(yè)的商業(yè)模式分為Fabless模式和IDM模式。在Fabless模式下，三大分工環(huán)節(jié)分別由專(zhuān)業(yè)化的公司分工完成，此模式中主要參與的企業(yè)類(lèi)型有芯片設(shè)計(jì)廠商、晶圓制造商、外包封測(cè)企業(yè)；IDM模式具有各種射頻元件的完整制造技術(shù)與整合能力，可以提供射頻前端整體解決方案，降低了開(kāi)發(fā)難度，受到手機(jī)OEM廠商的青睞。海外大廠多數(shù)采用IDM來(lái)形成技術(shù)壁壘。2.5G滲透率提升，模組產(chǎn)品是主要增長(zhǎng)點(diǎn)2.1.5G手機(jī)占比持續(xù)增長(zhǎng)，終端推動(dòng)射頻需求提升5G手機(jī)滲透率提升，預(yù)計(jì)2026年滲透率可提升至60%以上，推動(dòng)射頻前端發(fā)展。近年來(lái)，中國(guó)5G手機(jī)出貨量整體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，目前占據(jù)手機(jī)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。2023年12月，5G手機(jī)2420.0萬(wàn)部，同比增長(zhǎng)4.2%。2023年1-12月，5G手機(jī)出貨量2.40億部，同比增長(zhǎng)11.9%。根據(jù)YoleDevelopment數(shù)據(jù)，2019年全球5G手機(jī)出貨量為3100萬(wàn)臺(tái)，占全部出貨量2.24%；2022年達(dá)到了6.03億臺(tái)，占比49.06%；預(yù)計(jì)2028年能達(dá)到11.16億臺(tái)，占比達(dá)82.06%；2022至2028年5G手機(jī)出貨量年復(fù)合增長(zhǎng)率為10.8%。5G手機(jī)滲透率的提升也為手機(jī)射頻前端器件的需求量及價(jià)值量提供了增長(zhǎng)點(diǎn)。2023年1-12月，5G手機(jī)上市新機(jī)型214款，占同期手機(jī)上市新機(jī)型數(shù)量的48.5%。2.2.Phase方案持續(xù)升級(jí)，分立器件需求量增長(zhǎng)射頻前端架構(gòu)的變化，總體可以總結(jié)為如下五個(gè)階段：第一階段：在2014年之前，LTE商用的三年中，所使用的方案可以稱(chēng)之為Phase1方案，沒(méi)有正式的命名，只是相對(duì)于Phase2而言，把它叫做Phase1.第二階段：2014年，MTK定義了射頻前端Phase2方案。Phase2與Phase1的差別在于：1)將Phase1的2GPA，與ASM（AntennaSwitchModule，天線開(kāi)關(guān)模組）整合，形成TxM（TransmitterModule，發(fā)射模組）；2)將4G頻段的PA整合，形成4GMMMBPA（Multi-Mode,MultiBandPowerAmplifierModule）；第三階段：2015-2016年，4G持續(xù)普及，MTK定義了Phase3及Phase5來(lái)支持不同的CA場(chǎng)景。1)Phase3可以支持2下行CA及帶內(nèi)上行CA；2)Phase5利用多工器的引入，又將CA能力提升到了3下行CA及帶間上行CA。第四階段：2016年，MTK推出Phase6PAMiD（PAModuleintegratedwithDuplexer，即PA濾波器集成模組）方案。MTK對(duì)Phase6進(jìn)行成本優(yōu)化，去掉冗余載波和濾波器，升級(jí)到更貼合中國(guó)市場(chǎng)的Phase6L（Phase6Lite）方案。第五階段：2018年，5G商用前夕，MTK在對(duì)協(xié)議、運(yùn)營(yíng)商、終端客戶及器件廠商的信息綜合分析后，先后定義了Phase7/Phase7L/Phase7LE方案。5G傳輸速率更高，推動(dòng)Phase方案的不斷升級(jí)：按照華為提出的標(biāo)準(zhǔn)，5G應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)比4G快十倍以上的傳輸速率，即5G峰值網(wǎng)絡(luò)速率達(dá)到10Gbps。根據(jù)香農(nóng)定律，5G時(shí)代傳輸速率主要有兩種提升途徑：1）通過(guò)解鎖高頻段頻譜，獲得更大帶寬。從天線角度講，4G的使用頻段一般在700MHz到2700MHz范圍，而5G的高頻段將在幾GHz到幾十GHz級(jí)別的毫米波頻段上；2）使用MIMO和載波聚合技術(shù)，更高效利用頻譜資源。但無(wú)論哪一種，對(duì)于頻段的通道數(shù)的需求都是增加的，這也是推動(dòng)射頻器件在5G時(shí)代增長(zhǎng)的主要?jiǎng)幽苤弧?G手機(jī)所需覆蓋的頻段數(shù)量逐漸增加。2G時(shí)代，通信制式只有GSM和CDMA兩種，射頻前端采用分立器件模式，手機(jī)支持的頻段不超過(guò)5個(gè)；3G時(shí)代，由于手機(jī)需要向下兼容2G制式，多模的概念產(chǎn)生了，手機(jī)支持的頻段最多可達(dá)9個(gè)；4G時(shí)代的全網(wǎng)通手機(jī)所能夠支持的頻段數(shù)量迅速增加到37個(gè)。頻段數(shù)增加推動(dòng)單機(jī)射頻前端器件數(shù)量上升。為支持更多頻段，手機(jī)需要增加接收通道和對(duì)應(yīng)的射頻芯片。但是為了降低成本和減少芯片面積，手機(jī)通常會(huì)采用一個(gè)接收通道支持相鄰的多個(gè)頻段，并在射頻前端增加開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻段信號(hào)的接收和發(fā)射。由于5G頻段需要向4GLTE兼容，預(yù)計(jì)5G手機(jī)所支持的頻段將在4GLTE66個(gè)頻段的基礎(chǔ)上再新增50個(gè)頻段，全球2G/3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)合計(jì)支持的頻段將達(dá)到110個(gè)以上。因此，相對(duì)于4G旗艦機(jī)，5G手機(jī)需要更多的射頻組件數(shù)量。不同價(jià)位的5G手機(jī)新增頻段數(shù)量不同。除了支持必備的3個(gè)頻段，中高端機(jī)也會(huì)支持其他5GNR頻段。高端機(jī)支持的5G頻段數(shù)量多，比如iPhone12（A2408）支持17個(gè)5GNR頻段，Mate405G版支持11個(gè)5GNR頻段；而低端機(jī)支持頻段數(shù)量較少，售價(jià)1399元的RedmiNote10版僅支持3個(gè)5GNR頻段——N1/N41/N78。載波聚合和MIMO技術(shù)為射頻前端市場(chǎng)增長(zhǎng)提供新機(jī)遇。頻譜資源有限，大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商沒(méi)有足夠?qū)挼倪B續(xù)頻譜以充分發(fā)揮高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)，甚至在一個(gè)LTE頻段內(nèi)只擁有5MHz、10MHz或15MHz的頻譜資源。因此，增加傳輸帶寬的技術(shù)——載波聚合（CA）開(kāi)始應(yīng)用。載波聚合技術(shù)的應(yīng)用也對(duì)濾波器設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。載波聚合（CA）是將2個(gè)或更多的載波（CC）聚合在一起以支持更大的傳輸帶寬（最大為100MHz）。LTE-A移動(dòng)臺(tái)使用多個(gè)載波單元進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的同時(shí)，為了滿足系統(tǒng)的后向兼容性，根據(jù)LTE-A系統(tǒng)的有關(guān)配置，LTE移動(dòng)臺(tái)可以在其中的某一個(gè)載波單元上收發(fā)信息。簡(jiǎn)而言之，載波聚合就是在滿足一定前提條件下，把不連續(xù)的LTE頻段合成一個(gè)“虛擬”的更寬的頻段。載波聚合將能使用的所有載波/信道綁在一起，增加頻譜的寬度，最大限度地利用現(xiàn)有LTE設(shè)備和頻譜資源，帶來(lái)傳輸速度提升和延遲的降低。同時(shí)，載波聚合還能有效改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升吞吐量，使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載更加均衡，尤其是在負(fù)載較重的時(shí)候效果會(huì)更明顯。最早的載波聚合方案只結(jié)合了兩個(gè)CC（載波單元）。為了提供更快的數(shù)據(jù)服務(wù)并最大限度利用碎片化的頻譜分配，許多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始添加三個(gè)或更多頻段的組合。例如，韓國(guó)SK電訊已經(jīng)開(kāi)始商用部署可聚合5個(gè)載波的4.5G網(wǎng)絡(luò)，這5個(gè)成員載波所在的頻段分別是：800MHz、1800MHz、2100MHz、2600MHz頻段。該類(lèi)型4.5G網(wǎng)絡(luò)的峰值下行速率可高達(dá)700Mbps。展望未來(lái)，3GPP正在研究的規(guī)格預(yù)期能夠支持多達(dá)32個(gè)CC，數(shù)據(jù)速率更快。載波聚合技術(shù)將推動(dòng)驅(qū)動(dòng)濾波器及Tuner用量及性能提升。載波集合技術(shù)提升使濾波器（多工器）、天線開(kāi)關(guān)的需求量及性能要求提升。實(shí)現(xiàn)載波聚合需要多個(gè)頻段同時(shí)通信，射頻前端需要支持天線和收發(fā)器之間的多條發(fā)射/接收路徑，這些路徑的隔離需要多路復(fù)用濾波器或者物理分離天線，物理分離天線驅(qū)動(dòng)射頻開(kāi)關(guān)（包含Tuner和Switch）數(shù)量增長(zhǎng)，同時(shí)載波聚合機(jī)型需要復(fù)雜的濾波器如同向雙工器、三工器、四工器甚至更高的多工器。同時(shí)這些濾波器需要具備低插入損耗，從而使發(fā)射端功耗降低并且提升接收靈敏度。載波聚合技術(shù)的應(yīng)用對(duì)濾波器性能提出了更高的要求。在遠(yuǎn)距離頻帶的聚合中，同向雙工器的分隔會(huì)導(dǎo)致額外損耗，這種損耗需要通過(guò)低損耗濾波器來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。此外，需要規(guī)劃濾波器阻帶的衰減，以確保其他聚合頻帶得到充分的衰減。最后，在相鄰頻帶中，需要采用更復(fù)雜的多工器來(lái)滿足需求。MIMO技術(shù)也是提高傳輸速度的重要途徑。MIMO技術(shù)可以使用多個(gè)收發(fā)天線來(lái)提高手機(jī)的傳輸速度、提升手機(jī)信號(hào)質(zhì)量。天線數(shù)量的增加要求射頻前端增加信號(hào)通路數(shù)量和提高通路復(fù)用能力。MIMO技術(shù)發(fā)展促進(jìn)驅(qū)動(dòng)接收器件及Tuner用量增長(zhǎng)。4*4MIMO將在5GUHB（高頻段，N77/N78/N79）普及。4GLTE主要應(yīng)用2*2MIMO，即基站側(cè)有兩根天線，手機(jī)側(cè)也有兩根下行天線；而5G高頻段4*4MIMO成為標(biāo)配，即基站側(cè)有四根天線，手機(jī)側(cè)也有四根下行天線，8x8MIMO也將普及。5GUHB頻段應(yīng)用了4*4MIMO技術(shù)，與4G頻段相比RX通路數(shù)量翻倍。4G及3GHz以下的5G頻段大多數(shù)采用2*2MIMO，采用1發(fā)射2接收架構(gòu)（1T2R）,每個(gè)頻段擁有兩條接收通路（其中1條為分集接收通路）；5GUHB采用4*4MIMO，采用1發(fā)射4接收（1T4R）或者2發(fā)射4接收（2T4R），每個(gè)頻段擁有四條接收通路（其中2~3條為分集接收通路），與4G頻段相比RX通路數(shù)量翻倍，相應(yīng)的射頻前端增量翻倍。4*4MIMO增加了天線用量，天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)（Tuner）用量快速提升。5G天線變小疊加全面屏的影響，天線的效率和帶寬有所降低。因此5G手機(jī)需要天線調(diào)諧器對(duì)天線進(jìn)行調(diào)諧，使天線在多個(gè)頻段內(nèi)高效率工作。因此5G滲透率提升將推動(dòng)天線調(diào)諧開(kāi)關(guān)（Tuner）市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。2.3.模組化趨勢(shì)加深，是未來(lái)主要增長(zhǎng)點(diǎn)2.3.1.Phase5N與Phase7持續(xù)滲透，Phase8助力模組增長(zhǎng)Phase方案升級(jí)推動(dòng)模組化趨勢(shì)加深。為了適應(yīng)手機(jī)輕薄化的趨勢(shì)，濾波器等器件需求的增長(zhǎng)不能只依賴于數(shù)量的增加，這對(duì)器件的集成度提出了更高的要求。分離方案較長(zhǎng)的調(diào)試周期和成本，使得射頻前端模組化發(fā)展顯得尤為重要。從4G時(shí)代開(kāi)始，高通推出MDM9615“五模十頻”基帶使得一部手機(jī)可以在全球幾乎任何網(wǎng)絡(luò)中使用，從而促進(jìn)了射頻龍頭廠商推出集成化度更高的射頻前端產(chǎn)品，這一趨勢(shì)在5G時(shí)代得到了延續(xù)。射頻前端模組是將射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器、濾波器、雙工器、功率放大器等兩種或者兩種以上的分立器件集成為一個(gè)模組，從而提高集成度與性能并使體積小型化。根據(jù)集成方式的不同可分為DiFEM（集成射頻開(kāi)關(guān)和濾波器）、LFEM(集成射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器和濾波器)、FEMiD（集成射頻開(kāi)關(guān)、濾波器和雙工器）、PAMiD（集成多模式多頻帶PA和FEMiD）等模組組合。Phase5N和Phase7是5G智能手機(jī)目前主流的兩種射頻前端方案，目前旗艦手機(jī)與高端手機(jī)主要應(yīng)用Phase7方案，中端及入門(mén)機(jī)主要使用Phase5N方案，射頻前端一直向模組化方向發(fā)展，Phase8系列方案正逐步推進(jìn)。Phase系列射頻前端伴隨了整個(gè)4G的發(fā)展，占據(jù)了整個(gè)4G市場(chǎng)約80%的市場(chǎng)份額。Phase8方案是MTK聯(lián)合器件廠商、終端廠商自2021年就著手定義的全新5G射頻前端方案。經(jīng)過(guò)一系列優(yōu)化，擁有更高集成度的Phase8方案成為真正5G適用優(yōu)化的射頻前端方案。Phase8與Phase8M方案的目標(biāo)市場(chǎng)是高端及旗艦手機(jī)，方案強(qiáng)調(diào)強(qiáng)大的射頻能力，以及完整的CA、EN-DC支持，采用Lowband及Mid/HighBand兩顆L-PAMiD構(gòu)成完整方案，并且采用如DS-BGA等更先進(jìn)的封裝，來(lái)實(shí)現(xiàn)更小的器件尺寸。與此相對(duì)應(yīng)，成本并不是Phase8與Phase8M方案優(yōu)化的主要目標(biāo)。Phase8L方案考慮的是處于2,000-4,000人民幣價(jià)位帶手機(jī)的需求：支持合理的5GCA及EN-DC能力；采用All-in-one的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，只需一顆就可以進(jìn)行Sub3GHz全頻段覆蓋。由此可以實(shí)現(xiàn)性能與成本的完美平衡。2.3.2.集成復(fù)雜度不斷提高，模組趨勢(shì)加深發(fā)射端的模組化進(jìn)程可以分為五個(gè)發(fā)展階段，集成復(fù)雜程度不斷提高。1）PA與LC型濾波器的集成。主要應(yīng)用在3GHz~6GHz的新增5G頻段，典型的產(chǎn)品是n77、n79的PAMiF或者LPAMiF。由于新頻段頻譜相對(duì)比較“干凈”，所以對(duì)濾波器的要求不高，因此LC型的濾波器（IPD、LTCC）就能滿足需求，其技術(shù)和成本均由PA掌控。2）PA與BAW（或高性能SAW）的集成。典型產(chǎn)品是n41的PAMiF或者Wi-Fi的iFEM類(lèi)產(chǎn)品，頻段在2.4GHz附近。這類(lèi)產(chǎn)品的頻段屬于常見(jiàn)頻段，由于工作在2.4GHz附近，頻段非常擁擠，典型的產(chǎn)品內(nèi)需要集成高性能的BAW濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)共存。這類(lèi)產(chǎn)品由于濾波器的功能并不復(fù)雜，PA仍有技術(shù)控制力；但在成本方面，濾波器可能超過(guò)了PA。3）LowBand發(fā)射模組。LB(L)PAMiD通常集成了1GHz以下的4G/5G頻段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等)，包括高性能功率放大器以及若干低頻的雙工器；在不同的方案里，還可能集成GSM850/900及DCS/PCS的2GPA，以進(jìn)一步提高集成度。低頻的雙工器通常需要使用TC-SAW技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到最佳的系統(tǒng)指標(biāo)。根據(jù)系統(tǒng)方案的需要，如果在LBPAMiD的基礎(chǔ)上再集成低噪聲放大器（LNA），這類(lèi)產(chǎn)品就叫做LBLPAMiD。這類(lèi)產(chǎn)品的復(fù)雜度已經(jīng)比較高：PA方面，需要集成高性能的4G/5GPA，有時(shí)候還需要集成大功率的2GPACore；濾波器方面，通常需要3~5顆使用晶圓級(jí)封裝（WLP）的TC-SAW雙工器。總成本的角度來(lái)看（假設(shè)需要集成2GPA），PA/LNA部分和濾波器部分占比基本相當(dāng)。4）FEMiD。FEMiD（FrontEndModulesintegratedDuplexers）指把濾波器組、開(kāi)關(guān)組和雙工器通過(guò)SIP封裝在一枚芯片中。FEMiD產(chǎn)品通常需要集成LTCC、SAW、TC-SAW、BAW（或性能相當(dāng)?shù)腎.H.PSAW）和SOI開(kāi)關(guān)。三星、華為等手機(jī)大廠曾大量使用這類(lèi)產(chǎn)品在其中高端手機(jī)中。有競(jìng)爭(zhēng)力的PAMiD供應(yīng)商主要集中在北美地區(qū)；出于供應(yīng)鏈多樣化的考慮，一些出貨量非常大的手機(jī)型號(hào)，就可能考慮使用MMMB（Multi-ModeMulti-Band）PA加FEMiD的架構(gòu)。MMMBPA的合格供應(yīng)商廣泛分布在北美、中國(guó)、韓國(guó)，而日本村田的FEMiD產(chǎn)能很大（主要表現(xiàn)在LTCC和SAW）。從技術(shù)的角度看，F(xiàn)EMiD的實(shí)現(xiàn)難度并不高。5）M/H(L)PAMiD。M/H通常覆蓋的頻率范圍是1.5GHz~3.0GHz。這段頻率范圍最大的特點(diǎn)就是“擁擠”和“干擾”，因此需要高性能BAW濾波器的加入。由于這個(gè)頻率范圍商用時(shí)間較長(zhǎng)，該頻率范圍內(nèi)的PA技術(shù)相對(duì)比較成熟，核心的挑戰(zhàn)來(lái)自于濾波器件。接收端的模組化進(jìn)程也可以分為五個(gè)發(fā)展階段，集成器件量和技術(shù)難度不斷提升。1）使用RF-SOI工藝在單顆die上實(shí)現(xiàn)了射頻Switch和LNA。這類(lèi)產(chǎn)品主要的技術(shù)是RF-SOI，在4G和5G都有一些應(yīng)用。2）使用RF-SOI工藝實(shí)現(xiàn)LNA和Switch的功能，然后與一顆LC型（IPD或者LTCC）的濾波器芯片實(shí)現(xiàn)封裝集成。LC型濾波器適合3~6GHz大帶寬、低抑制的要求，適用于5GNR部分的n77/n79頻段。這類(lèi)產(chǎn)品也是SOI技術(shù)主導(dǎo)，主要應(yīng)用在5G。3）接收模組開(kāi)始需要集成若干SAW濾波器，集成度越來(lái)越高。通常需要集成單刀多擲（SPnT）或者雙刀多擲（DPnT）的SOI開(kāi)關(guān)，以及若干通路支持載波聚合（CA）的SAW濾波器。4）MIMOM/HLFEM。主要是針對(duì)M/HBand的頻段（例如B1/3/39/40/41/7）應(yīng)用了MIMO技術(shù)，增加通信速率，在一些中高端手機(jī)是屬于入網(wǎng)強(qiáng)制要求。技術(shù)角度出發(fā)，這類(lèi)產(chǎn)品以RF-SOI技術(shù)實(shí)現(xiàn)的LNA加Switch為基礎(chǔ)，再集成4~6個(gè)通路的M/H高性能SAW濾波器。國(guó)際廠商在這些頻段已經(jīng)開(kāi)始普遍使用TCSAW的技術(shù)，以達(dá)到好的整體性能。5）H/M/L的LFEM。這類(lèi)產(chǎn)品以非常小的尺寸，實(shí)現(xiàn)了10~15路頻段的濾波（SAWFilter）、通路切換（RF-Switch）以及信號(hào)增強(qiáng)（LNA），在5G項(xiàng)目上能幫助客戶最大程度地壓縮Rx部分占用的PCB面積。模組化趨勢(shì)加深，模塊化射頻前端價(jià)值將超過(guò)分立射頻器件價(jià)值的總和。5G終端，集成的射頻前端RF套片的價(jià)格甚至將超過(guò)主芯片，成為手機(jī)主板中重要的器件。目前4G全網(wǎng)通手機(jī)前端RF套片的成本已達(dá)到8-10美元，含有10顆以上射頻芯片，包括2-3顆PA、2-4顆開(kāi)關(guān)、6-10顆濾波器。由于成本限制，當(dāng)前僅中高端手機(jī)以模組形式為主，而低端手機(jī)仍然會(huì)以分立器件為主。高端旗艦機(jī)支持全球頻段，模塊化程度高（PAMiD或者FEMiD+MMMBPA）；而中低端機(jī)為了優(yōu)化成本通常采用區(qū)域性機(jī)型，模塊化程度較低。分品牌來(lái)看，品牌定位越高端，集成度越高，iPhone的射頻前端集成度高于安卓機(jī)；安卓機(jī)里，三星的集成度高于華為等國(guó)產(chǎn)機(jī)。3.海外龍頭市場(chǎng)地位強(qiáng)勁，國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展前景廣闊3.1.美日四大廠商占據(jù)射頻前端全球市場(chǎng)壟斷地位目前，美日四大射頻前端廠商Skyworks、Qorvo、Qualcomm和Broadcom占據(jù)了全球射頻前端市場(chǎng)的90%以上的份額。射頻前端領(lǐng)域設(shè)計(jì)及制造工藝技術(shù)門(mén)檻較高，國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)起步較早，在技術(shù)、專(zhuān)利、工藝等方面積累了資本、人才等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；并且通過(guò)一系列產(chǎn)業(yè)整合擁有完善全面的產(chǎn)品線布局，夯實(shí)雄厚的高端產(chǎn)品研發(fā)實(shí)力，因此在全球市場(chǎng)上有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。四大廠商通過(guò)橫向并購(gòu)謀求產(chǎn)業(yè)鏈集成優(yōu)化，并利用規(guī)模優(yōu)勢(shì)獲取更多的市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)、更低的制造成本。Qorvo由當(dāng)時(shí)射頻前端市場(chǎng)排名第二的RFMD和第三的TriQuint平等合并而成，RFMD擅長(zhǎng)GaAs技術(shù)，TriQuint擅長(zhǎng)BAW-SMR技術(shù)，兩家公司優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。Broadcom源自于原HP的半導(dǎo)體部門(mén)，于1999年從HP分拆出安捷倫公司。Skywork是在2002年由專(zhuān)注于二極管的Alpha與Conexant的無(wú)線通信部門(mén)合并而成，繼承了Conexant在Rockwell軍工領(lǐng)域的豐富PA技術(shù)積累。Murata最初以無(wú)源器件濾波器和電感起家，之后通過(guò)一系列收購(gòu)在2005年后拓展了其產(chǎn)品線。2012年和2014年，Murata分別收購(gòu)了Renesas和Peregrine的PA產(chǎn)品線，但其核心仍然是在無(wú)源器件領(lǐng)域，致力于打造業(yè)界標(biāo)桿的SAW濾波器。四大射頻巨頭中，思佳訊與Qorvo營(yíng)收主要來(lái)自前端模組，產(chǎn)品類(lèi)型中，而博通及村田業(yè)務(wù)則涉及各類(lèi)IC、軟件、被動(dòng)元件和封裝等，業(yè)務(wù)規(guī)模龐大。濾波器市場(chǎng)（53%）：濾波器通過(guò)RF-MEMS工藝制造，量產(chǎn)技術(shù)門(mén)檻極高，全球?yàn)V波器市場(chǎng)高度集中，主要為Avgao、Qorvo、Skyworks、Murata、TDK、太陽(yáng)誘電和WISOL等美日韓系國(guó)外廠商所壟斷。全球來(lái)看，SAW濾波器的主要供應(yīng)商是Murata及TDK，兩者合計(jì)占有60-70%市場(chǎng)份額；BAW濾波器的主要供應(yīng)商被Avago及Qorvo(Triquint)壟斷，兩者占有90%以上市場(chǎng)份額。功率放大器市場(chǎng)（33%）：美國(guó)三大廠商占據(jù)93%的市場(chǎng)份額；PA為結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的前端核心器件，由于5G帶來(lái)的天線以及濾波器組件的增加，終端內(nèi)部空間減少，為PA多頻段設(shè)計(jì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。模組化趨勢(shì)為體積減少以及設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)化做出貢獻(xiàn)，據(jù)Yole預(yù)計(jì)，2025年P(guān)A類(lèi)模組規(guī)模將達(dá)到89.31億美元，成為射頻前端最大細(xì)分市場(chǎng)。開(kāi)關(guān)及其他組件（10%）：思佳訊、Qorvo主導(dǎo)其他射頻器件市場(chǎng)。射頻開(kāi)關(guān)技術(shù)難度低，市場(chǎng)龍頭廠商思佳訊和Qorvo均為綜合性射頻器件及設(shè)計(jì)方案提供商，模組化實(shí)力強(qiáng)勁。3.2.國(guó)內(nèi)廠商蓄勢(shì)待發(fā)，加速3.2.1.國(guó)內(nèi)下游終端發(fā)展迅猛，迫在眉睫國(guó)產(chǎn)手機(jī)出貨量仍呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，高端機(jī)或千元機(jī)對(duì)射頻器件都有剛性需求。近些年來(lái)，國(guó)產(chǎn)手機(jī)不斷發(fā)力，中國(guó)是智能手機(jī)最大的需求市場(chǎng)。根據(jù)Canalys預(yù)測(cè)，2024年全球智能手機(jī)出貨量將達(dá)到12億，同比上漲4%。同時(shí)在一些低端機(jī)上，部分前端射頻器件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)智能手機(jī)廠商迅速崛起，2023年全球智能手機(jī)銷(xiāo)售量達(dá)到11.7億部，國(guó)產(chǎn)品牌小米、OPPO、傳音分列三至五名，三者銷(xiāo)量之和達(dá)到3.4億部，占比超過(guò)30%。伴隨著國(guó)產(chǎn)手機(jī)高端化趨勢(shì)，對(duì)具有更高性能的射頻器件需求也將提升。與此同時(shí)，貿(mào)易摩擦使國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商對(duì)技術(shù)自主可控的需求愈加強(qiáng)烈。在最新推出的MATE20X5G版拆解中已經(jīng)可以看到多款海思射頻前端芯片：Hi6D03（MB/HBPAM）、Hi6365（RFTransceiver）、Hi6H11（LNA/RFswitch）、Hi6H12（LNA/RFswitch）和Hi6526（PMIC）。盡管目前海思射頻前端芯片集成度不高，但是可以看出華為近年在減少美國(guó)供應(yīng)商依賴方面的努力，預(yù)計(jì)華為手機(jī)采用海思自研的芯片會(huì)更多，集成度也有望進(jìn)一步提高。3.2.2.國(guó)內(nèi)5G技術(shù)領(lǐng)先，推動(dòng)產(chǎn)研結(jié)合中國(guó)通過(guò)引領(lǐng)5G技術(shù)也將促進(jìn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)研結(jié)合，推動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈完善。在2G時(shí)代，歐洲的GSM的開(kāi)放性戰(zhàn)勝了美國(guó)的CDMA，成為了當(dāng)時(shí)的領(lǐng)導(dǎo)者。進(jìn)入3G時(shí)代，歐洲與日本聯(lián)合研發(fā)的WCDMA再次戰(zhàn)勝了美國(guó)的CDMA2000與WiMAX，取得領(lǐng)先地位。中國(guó)在這個(gè)時(shí)期通過(guò)TD-SCDMA緊隨3G技術(shù)的步伐，但僅限于追隨者的角色。進(jìn)入4G時(shí)代，CDMA基本退出歷史舞臺(tái)，愛(ài)立信主導(dǎo)下的LTE領(lǐng)跑了4G時(shí)代。在這一時(shí)期，華為與中興借助TD-LTE和FDD-LTE的融合取得了局部?jī)?yōu)勢(shì)，成為了4G時(shí)代的三強(qiáng)之一。5G時(shí)代將由中國(guó)與歐洲共同引領(lǐng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在5G標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中，IMT2020聯(lián)盟已經(jīng)成為僅次于歐洲METIS和5GPP的重要標(biāo)準(zhǔn)組織，其實(shí)質(zhì)是華為和中興為了對(duì)抗愛(ài)立信和諾基亞，以謀求領(lǐng)先