1.射频前端芯片
射频前端芯片是移动智能终端产品的核心组成部分之一,它的功能是在发射信号过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号,在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分,具体包括功率放大器(PA)、滤波器、低噪声放大器(LNA)、双工器、开关等。
具体而言:
功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大;
滤波器用于保留特定频段内的信号,而将特定频段外的信号滤除;
低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大;
双工器用于隔离发射和接收信号,保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作;
开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换。
2. 5G 射频技术
从技术层面看,5G射频技术分为两大部分:网络技术和无线技术。
网络技术主要包括网络切片、移动边缘计算、网络功能重构、控制承载分离等技术,不涉及到射频部分;
无线技术包括大规模天线、高频段通信、新型多址、载波聚合、先进编码、超密集组网等技术,其中高频通信、大规模天线、载波聚合都要求射频部分用新的硬件来实现,在移动终端上带来新的硬件增量,对应情况分别为:高频通信对PA需求大增,大规模天线催生MIMO天线阵列技术大规模应用,载波聚合对滤波器需求数量及质量大幅提升。
3. 射频前端模组需求分析:
射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个模组,从而提高集成度与性能并使体积小型化的方案。根据集成方式的不同可分为DiFEM(集成射频开关和滤波器)、LFEM(集成射频开关、低噪声放大器和滤波器)、FEMiD(集成射频开关、滤波 器和双工器)、PAMiD(集成多模式多频带PA和FEMiD)等模组组合。
(1)PA(功率放大器)
一个多模多频段的4G手机PA数量大约为5颗左右,5G手机则需要8-10颗PA,同时单颗价值量也将大幅提高。
(2)滤波器
滤波器市场主要分为SAW和BAW两大类:
声表面滤波器(SAW)是利用压电陶瓷、石英等压电石英晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的一种换能式无源带通滤波器。SAW的主要优势是能够很好地满足2GHz以下应用,包括GSM、CDMA和3G等标准频带,以及部分4G频带。目前,SAW滤波器技术仍在不断进步,出现了TC-SAW、IHP-SAW等中高端产品,用以实现更高的频率和温度补偿功能。
体声波滤波器(BAW)由两个金属电极夹着压电薄膜,声波在压电薄膜里震荡形成驻波。通过使用体声波技术,能够开发边缘斜率极高和抑制能力优秀的窄带滤波器,能够在更高频率等级,以更低的插入损耗提供出众的滤波性能。可在高达20GHz的高频工作,对温度变化不敏感,插入损耗小,带外衰减大,十分适合5G场景的应用。Fbar(Film Bulk Acoustic Resonator,薄膜腔声谐振滤波器)是目前BAW滤波器的主流产品。
(3)LNA(低噪声放大器)
一般的放大器在放大信号的同时会引入噪声,而射频低噪声放大器能最大限度地抑制噪声,因此得到广泛的应用。根据 Global Radio 2019 数据,2019年全球射频低噪声放大器收入约为15亿美元,随着5G的商业化建设将推动全球射频低噪声放大器市场在2020年迎来高速增长,到2023年市场规模达到 18亿美元。
(4)射频开关
射频开关用于不同接收/发射通路到天线的选择与切换,以达到共用天线、节省终端产品成本的目的。目前射频开关主要采用SOI工艺,具有集成度高、制作成本相对较低的优点,国内有多家晶圆代工厂可提供SOI工艺。此外,射频开关与PA多搭配使用,因此国内PA厂商通常将开关集成为模块销售。综合Strategy Analytics和Yole Development分析,2019年射频开关市场规模约为19亿美元,未来五年年复合增长率在15%以上。
(5)射频模组
射频模组分为接收模组和发射模组。接收模组由LNA、滤波器和开关组成,发射模组由PA、滤波器和开关组成。根据Yole Development数据,预计射频前端接收模组市场将从2019年的26亿美元增长到 2025年的29亿美元,年均复合增长率为2%。发射模组市场将从2019年的65亿美元增长到2025年的104亿美元,年均复合增长率为8%。因此,射频前端模组将从2019年的91亿美元,增长到2025年的133亿美元,年均复合增长率为6.6%。
文章主要内容 参考 投资公司的行业研究报告