中國射頻前端行業(yè)受5G商用驅(qū)動，2023年全球市場有望達(dá)到350億美元[圖]

    一、射頻前端硬件基礎(chǔ)

    射頻指的是可輻射到空間的電磁波，屬于無線電波的較高頻段。射頻（RadioFrequency，簡稱RF），意為可以輻射到空間的電磁波的發(fā)射頻率，是一種高頻交流變化電磁波的簡稱（本為無線電頻率，簡稱為“射頻”），頻率范圍在300KHz～300GHz之間。頻率在1KHz以內(nèi)的電磁波是為低頻，高于10KHz的稱為高頻，射頻（300K-300GHz）是高頻的較高頻段，通常包括了VHF（甚高頻）、UHF（特高頻）及微波（300M-300GHz，射頻的較高頻段）。

電磁波頻譜劃分

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    射頻是無線通信信號的載體，被廣泛用于無線通訊、導(dǎo)航、識別及探測等各種無線通信領(lǐng)域。射頻作為無線通信信號的載體被廣泛應(yīng)用于無線通信的各個(gè)領(lǐng)域，如以蜂窩與無線通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的陸上語音和數(shù)據(jù)通信、陸上和基于衛(wèi)星的廣播系統(tǒng)、用于貨運(yùn)和物流業(yè)務(wù)的射頻識別（RFID）系統(tǒng)及導(dǎo)航系統(tǒng)的GPS等。

射頻和微波典型應(yīng)用與頻率范圍

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    射頻前端即無線電系統(tǒng)的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，可實(shí)現(xiàn)信號的傳輸、轉(zhuǎn)換、處理等功能，是無線通信的硬件基礎(chǔ)。無線電接收機(jī)是將疊加到射頻或載波上的信號轉(zhuǎn)換到較低頻率上，以便將其直接送到揚(yáng)聲器或進(jìn)一步數(shù)字化處理；發(fā)射機(jī)則是將基帶信號疊加或調(diào)制到一個(gè)RF載波上，以便將其輻射到自由空間。

    射頻前端（RadioFrequencyFrontEnd，RFEE）模塊位于無線電系統(tǒng)的天線（信號接收和發(fā)射）和基帶（數(shù)字信號處理）之間，是信號傳輸、轉(zhuǎn)換和處理的橋梁。射頻前端的性能直接決定了移動終端可以支持的通信模式、接收信號強(qiáng)度、通話穩(wěn)定性、發(fā)射功率等重要性能指標(biāo)，直接影響終端用戶體驗(yàn)。

典型無線電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

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    射頻前端由功放、濾波器、射頻開關(guān)等器件構(gòu)成。射頻前端包括濾波器、低噪聲放大器、功率放大器、天線開關(guān)、雙工器等器件，通過許多子系統(tǒng)級聯(lián)以實(shí)現(xiàn)電磁波信號發(fā)送和接收的目的，在多模/多頻終端中發(fā)揮著核心作用。其中，濾波器的功能是提供頻率可選擇性、消除干擾信號；放大器通過提高信號接受幅度和需要發(fā)射的信號的功率來管理噪聲電平；雙工器負(fù)責(zé)FDD系統(tǒng)的雙工切換及接收/發(fā)送通道的射頻信號濾波；射頻開關(guān)負(fù)責(zé)接收、發(fā)射通道之間的切換。

射頻前端器件種類及功能

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    二、5G商用助力射頻前端

    5G可實(shí)現(xiàn)高速率、低時(shí)延通信，使物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、VR/AR應(yīng)用場景逐漸成為可能。5G商用越來越近，其增強(qiáng)型移動寬帶、大規(guī)模機(jī)器類通信和超高可靠與低延遲通信功能將使得物聯(lián)網(wǎng)、超高清視頻、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等應(yīng)用場景的實(shí)現(xiàn)成為可能，亦將使聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)實(shí)現(xiàn)大幅增長，對射頻模塊的需求也相應(yīng)大幅增加。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備的數(shù)量將在2020年達(dá)到385億個(gè)，屆時(shí)人均設(shè)備連接數(shù)將達(dá)到5.1個(gè)。此外，Gartner預(yù)計(jì)2020年聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到260億個(gè)，通訊設(shè)備商Cisco和Ericson則預(yù)計(jì)設(shè)備連接數(shù)將達(dá)到500億個(gè)。

2014-2022年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模及預(yù)測（億元）

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    5G通信將大幅增加手機(jī)射頻前端的器件數(shù)量。為了獲得手機(jī)通信速率的大幅提升，5G將引入Sub-6GHz和6GHz以上頻段通信，同時(shí)需要利用MIMO技術(shù)由現(xiàn)有的2通道通信向4~8通道通信演進(jìn)，將推動手機(jī)終端射頻系統(tǒng)的全面升級，預(yù)計(jì)射頻前端模塊中包括濾波器、PA、Switch&Tuner、低噪聲放大器（LNA）等在內(nèi)的器件數(shù)量將會大幅增加。

5G通信下手機(jī)射頻前端器件數(shù)量變化

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    手機(jī)需支持的無線連接協(xié)議越來越多，通信技術(shù)革新帶來手機(jī)射頻前端價(jià)值量持續(xù)上升。手機(jī)從最初僅支持單一通信系統(tǒng)，到當(dāng)前的2G、3G、4G、WiFi、BT、NFC、FM等7個(gè)以上的通信系統(tǒng)，射頻前端的價(jià)值量一再提升。如2G手機(jī)的射頻前端價(jià)值量不足1美元，而可實(shí)現(xiàn)全球4G通信的智能手機(jī)，其射頻前端價(jià)值量已超過了16美元，5G時(shí)代將超過20美元。根據(jù)Qorvo的數(shù)據(jù)，智能手機(jī)射頻前端平均價(jià)值量已由2014年的5.8美元上升至2018年的8.6美元。

智能手機(jī)射頻前端模塊平均價(jià)值量（美元）

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    iFixit的蘋果手機(jī)拆機(jī)報(bào)告顯示，歷代iphone手機(jī)的射頻器件，包括濾波器組、PA模組、射頻開關(guān)、射頻收發(fā)器、Wi--Fi/BT/FM模組等模塊的價(jià)值量不斷攀升，而射頻前端模塊的總價(jià)值量已經(jīng)上升至35.5。

    三、市場行業(yè)發(fā)展趨勢

    射頻前端未來數(shù)年有望實(shí)現(xiàn)快速增長，至2023年市場空間將達(dá)到350億美元。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2017年手機(jī)射頻前端市場規(guī)模為150億美元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到352億美元，年復(fù)合增速為14%。其中，濾波器市場規(guī)模最大，預(yù)計(jì)從2017年的80億美元增長至2023年225億美元，年復(fù)合增速達(dá)19%；功率放大器市場規(guī)模僅次于濾波器，2017年為50億美元，預(yù)計(jì)2023年將增至70億美元，年復(fù)合增速為7%；射頻開關(guān)市場規(guī)模位居第三位，2017年為10億美元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到30億美元，年復(fù)合增速在15%；低噪聲放大器2017年市場規(guī)模2.46億美元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到6.02億美元，年復(fù)合增速約16%。

預(yù)計(jì)2023年射頻前端各器件市場空間（億美元）

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國射頻前端模塊行業(yè)市場研究及投資前景預(yù)測報(bào)告》