2023年中國(guó)手機(jī)射頻前端行業(yè)市場(chǎng)空間測(cè)算：預(yù)計(jì)超300億美元[圖]

    科技進(jìn)步永不停止，基于滿足人類交互溝通需求的通信技術(shù)迭代在迎來(lái)5G之際，基礎(chǔ)通信設(shè)施的建設(shè)無(wú)疑是未來(lái)幾年拉動(dòng)相關(guān)半導(dǎo)體行業(yè)成長(zhǎng)的動(dòng)能之一。射頻前端是無(wú)線連接的核心，隨著5G支持的頻段數(shù)量的增多，單個(gè)移動(dòng)終端射頻前端的數(shù)量和價(jià)值量也會(huì)迎來(lái)顯著增長(zhǎng)，未來(lái)射頻前端市場(chǎng)增長(zhǎng)空間廣闊。

    一、射頻半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀

    （一）、射頻前端芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局有望改變

    1、射頻前端：無(wú)線連接的核心

    終端設(shè)備的無(wú)線通信模塊主要分為天線、射頻前端模塊（RFFEM）、射頻收發(fā)模塊、以及基帶信號(hào)處理器四部分。其中射頻前端是無(wú)線連接的核心，是在天線和射頻收發(fā)模塊間實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)送和接收的基礎(chǔ)零件。

    射頻前端芯片主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)在不同頻率下的收發(fā)，包括射頻功率放大器（PA）、射頻低噪聲放大器（LNA）、射頻開關(guān)、濾波器、雙工器等。目前射頻前端芯片主要應(yīng)用于手機(jī)和通訊模塊市場(chǎng)、WiFi路由器市場(chǎng)和通訊基站市場(chǎng)等。

智能手機(jī)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)手機(jī)射頻行業(yè)市場(chǎng)全景評(píng)估及投資前景分析報(bào)告》

    射頻前端芯片市場(chǎng)規(guī)模主要受移動(dòng)終端需求的驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)，隨著移動(dòng)終端功能的逐漸完善，手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端的出貨量持續(xù)上升，而射頻前端的市場(chǎng)規(guī)模也隨之上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，包含手機(jī)、平板電腦、超極本等在內(nèi)的移動(dòng)終端的出貨量從2012年的22億臺(tái)增長(zhǎng)至2017年的23億臺(tái)，預(yù)計(jì)未來(lái)保持穩(wěn)定。

2012-2019年全球移動(dòng)終端出貨量（百萬(wàn)臺(tái)）

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    終端消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)智能終端需求大幅上升的原因，主要是移動(dòng)智能終端已經(jīng)成為集豐富功能于一體的便攜設(shè)備，通過(guò)操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用軟件滿足終端用戶網(wǎng)絡(luò)視頻通信、微博社交、新聞資訊、生活服務(wù)、線上游戲、線上視頻、線上購(gòu)物等絕大多數(shù)需求。

    隨著5G商業(yè)化的逐步臨近，5G標(biāo)準(zhǔn)下現(xiàn)有的移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)行統(tǒng)一，因此未來(lái)在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下射頻前端芯片產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)被進(jìn)一步放大。同時(shí)，5G下單個(gè)智能手機(jī)的射頻前端芯片價(jià)值亦將繼續(xù)上升，預(yù)計(jì)未來(lái)射頻前端市場(chǎng)也會(huì)繼續(xù)保持增長(zhǎng)。

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2010年至2018年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模以每年約13%的速度增長(zhǎng)，2018年達(dá)149.10億美元，未來(lái)將以13%以上的增長(zhǎng)率持續(xù)高速增長(zhǎng)，2020年接近190億美元。

    目前正是4G網(wǎng)絡(luò)向5G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型升級(jí)的階段，未來(lái)全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模將迎來(lái)大規(guī)模擴(kuò)張。預(yù)計(jì)2023年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至313.10億美元。

2010-2020年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)走勢(shì)（億美元、%）

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    2018年全球RFFEM（射頻前端模塊）消費(fèi)量為96億個(gè)，預(yù)計(jì)未來(lái)隨著5G的不斷發(fā)展，2023年全球RFFEM消費(fèi)量將增長(zhǎng)至135億個(gè)。

2018年全球RFFEM（射頻前端模塊）市場(chǎng)情況

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2023年全球RFFEM（射頻前端模塊）市場(chǎng)情況

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    射頻器件主要包括射頻開關(guān)和LNA，射頻PA，濾波器，射頻天線調(diào)諧器和毫米波FEM等。2017年全球射頻器件市場(chǎng)中，濾波器市場(chǎng)占比約53.3%，射頻PA市場(chǎng)占比約為33.3%，而射頻開關(guān)約為6.7%，射頻天線調(diào)諧器約為3.1%，LNA約為1.6%。

    2、濾波器

    濾波器主要是通過(guò)電容、電感、電阻等元件組合移除信號(hào)中不需要的頻率分量，保留所需要的頻率分量，傳輸特定的篩選后的信號(hào)，消除頻帶間相互干擾。目前手機(jī)中常用的濾波器包括聲表面波濾波器(SurfaceAcousticWaveFilter，SAWFilter)、體聲波濾波器(BulkAcousticWaveFilter，BAWFilter)和薄膜腔聲諧振濾波器（FilmBulkAcousticResonator，F(xiàn)BAR）。

    SAW是一種沿著固體表面?zhèn)鞑サ穆暡āＲ粋€(gè)基本的SAW濾波器由壓電材料(piezoelectricsubstrate)和2個(gè)InterdigitalTransducers(IDT)組成。電信號(hào)通過(guò)IDT轉(zhuǎn)為聲波，聲波通過(guò)IDT又轉(zhuǎn)為電信號(hào)。這一過(guò)程主要是依賴壓電材料，壓電是指晶體在收到外部壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓，相反地，晶體兩面存在電壓時(shí)，形狀會(huì)發(fā)生微變。

    SAW的頻率與速率成正比，與IDT電極間間距成反比。當(dāng)間距越小是，電流密度大會(huì)產(chǎn)生電遷移和發(fā)熱等問(wèn)題，因此SAW濾波器不太適合2.5GHz以上的頻率。另外，SAW濾波器易受到溫度變化影響，溫度升高時(shí)，基片材料剛度將變小、聲速降低，因此替代方法是溫度補(bǔ)償濾波器（TC-SAW），通過(guò)在IDT結(jié)構(gòu)上增加涂層改善性能，使其在溫度升高時(shí)，剛度會(huì)增加BAW濾波器采用石英晶體作為基板，聲波垂直傳播?；窘Y(jié)構(gòu)是兩個(gè)金屬電極夾著壓電薄膜(Quartzsubstrate在2GHz下厚度為2um)，聲波在壓電薄膜里震蕩形成駐波(standingwave)。板坯厚度和電極質(zhì)量（mass）決定共振頻率。

    BAW濾波器適用于高頻（1.5GHz以上有優(yōu)勢(shì)），且尺寸會(huì)隨頻率升高而縮小，對(duì)溫度變化不敏感，擁有極低損耗與陡峭的濾波器裙邊。其工藝與成本比SAW/TC-SAW復(fù)雜，價(jià)格也更高昂，其壓電層的厚度必須在幾微米量級(jí)，因此，要在載體基板上采用薄膜沉積和微機(jī)械加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)諧振器結(jié)FBAR不同于以前的濾波器，是使用硅底板、借助MEMS技術(shù)以及薄膜技術(shù)而制造出來(lái)的，包括硅反面刻蝕型（Membranetype）和空氣隙型（Airgaptype）。

    硅反面刻蝕型是基于MEMS的體硅（Si）微加工技術(shù)（bulkmicromachining），將Si片反面刻蝕。在壓電震蕩堆的下表面形成空氣——金屬交界面，從而限制聲波于壓電震蕩堆之內(nèi)。它類似于BAW濾波器的基本結(jié)構(gòu)，兩面都是空氣，空氣的聲波阻抗遠(yuǎn)低于壓電層的聲波阻抗，因此大部分聲波都會(huì)反射回來(lái)。此技術(shù)的缺點(diǎn)是由于大面積移除Si襯底，導(dǎo)致機(jī)械牢度降低；另外，相比BAW濾波器較少部分跟底下基層接觸，不方便散熱。

    空氣隙型是基于MEMS的表面微加工技術(shù)（surfacemicromachining），在硅片的上表面形成一個(gè)空氣隙以限制聲波于壓電震蕩堆之內(nèi)。通過(guò)先填充犧牲材料最后再移除之的方法制備空氣腔以形成空氣——金屬交界面。

    FBAR具有體積小、工作頻率高、效率高、插入損耗低、帶外抑制大、高Q、大功率容量、低溫度系數(shù)以及良好的抗靜電沖擊能力和半導(dǎo)體工藝兼容性等優(yōu)點(diǎn)。

    FBAR濾波器與傳統(tǒng)介質(zhì)濾波器和SAW濾波器相比，能具備更完善的功率處理能力、減少插入損耗和選擇度特性。FBAR是目前唯一可以與RFIC以及MMIC集成的射頻濾波器解決方案，且能以更低的價(jià)格提供更有益的性能，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在未來(lái)的無(wú)線通信系統(tǒng)和無(wú)線接入領(lǐng)域，F(xiàn)BAR濾波器市場(chǎng)前景廣闊。

    隨著手機(jī)的頻段不斷增加，所需濾波器的需求量也成正比上升。Skyworks預(yù)計(jì)2020年5G應(yīng)用支持的頻段數(shù)量將翻番，新增50個(gè)以上通信頻段，全球2G/3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)合計(jì)支持的頻段將達(dá)到91個(gè)以上。頻段數(shù)上升將帶來(lái)射頻濾波器使用數(shù)量增多。理論上每增加一個(gè)頻段需增加2個(gè)濾波器。由于濾波器集成于模組，二者并不是簡(jiǎn)單的線性增加的關(guān)系。

    在5G時(shí)代為了實(shí)現(xiàn)高帶寬，載波聚合技術(shù)的路數(shù)必須上升。載波聚合技術(shù)是指使用多個(gè)不相鄰的載波頻段，每個(gè)頻段各承載一部分的帶寬，這樣總帶寬就是多個(gè)載波帶寬之和。目前載波聚合技術(shù)在4G已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。載波聚合路數(shù)的上升也意味著頻帶數(shù)量的上升，從而催生出對(duì)更多濾波器的需求。

    因此，濾波器市場(chǎng)仍然由美日廠商主導(dǎo)，短期內(nèi)難以突破。SAW濾波器市場(chǎng)主要由Murata（47%）、TDK（21%）、太陽(yáng)誘電（14%）、Skyworks（10%）四大廠商主導(dǎo)；BAW濾波器則主要由Broadcom（87%）、Qorvo（8%）壟斷。

SAW濾波器市場(chǎng)格局

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BAW濾波器市場(chǎng)格局

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    我國(guó)國(guó)內(nèi)濾波器市場(chǎng)嚴(yán)重供小于求，產(chǎn)需不匹配。我國(guó)是全球最大的SAW濾波器消費(fèi)市場(chǎng)，2018年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到154.8億元，同比增長(zhǎng)4.97%，消費(fèi)量為151.2億只，但產(chǎn)量?jī)H為5.04億只。5G浪潮下，濾波器需求有望在2020左右達(dá)到頂峰，隨后逐漸下降，但產(chǎn)量將伴隨技術(shù)投入的不斷增加穩(wěn)步增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)SAW濾波器產(chǎn)量可以達(dá)到28.02億只，消費(fèi)量超過(guò)155億只，供需失衡空間縮小。

    我國(guó)SAW濾波器供需變化（預(yù)測(cè)）

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    3、射頻PA：國(guó)外巨頭占據(jù)主導(dǎo)地位

    射頻功率放大器（PA）是射頻系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊，它需要把發(fā)射機(jī)的低功率信號(hào)放大到足夠大，才能滿足通訊協(xié)議的要求。PA直接決定了手機(jī)無(wú)線通信的距離、信號(hào)質(zhì)量，甚至待機(jī)時(shí)間，是射頻系統(tǒng)中的重要部分。

    隨著無(wú)線通訊協(xié)議的發(fā)展，數(shù)據(jù)率越來(lái)越高，同時(shí)無(wú)線調(diào)制方式也越來(lái)越復(fù)雜，手機(jī)頻段持續(xù)增加，PA的數(shù)量也隨之增加。4G多模多頻手機(jī)所需PA芯片5~7顆，預(yù)計(jì)5G時(shí)代手機(jī)內(nèi)的PA或多達(dá)16顆。2017年全球射頻PA市場(chǎng)為50億美元，預(yù)計(jì)隨著5G的推廣，2023年射頻PA全球市場(chǎng)將達(dá)到70億美元，CAGR為7%。
全球PA市場(chǎng)絕大部分份額被Skyworks、Qorvo、Broadcom、Murata占據(jù)，合計(jì)市場(chǎng)份額為96%。

全球PA市場(chǎng)份額

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    國(guó)內(nèi)的射頻PA廠商也正在興起。國(guó)內(nèi)的射頻PA設(shè)計(jì)公司（Fabless）有近20家，主要有漢天下、唯捷創(chuàng)芯、紫光展銳等。國(guó)內(nèi)晶圓代工廠商主要有三安光電、海特高新等，國(guó)產(chǎn)射頻PA有望實(shí)現(xiàn)突破。

    3.3開關(guān)與LNA市場(chǎng)現(xiàn)狀

    射頻開關(guān)與LNA在射頻前端的份額占比合計(jì)大約在10%，技術(shù)難度相對(duì)于濾波器和PA難度有所下降，份額占比較為穩(wěn)定。全球射頻開關(guān)市場(chǎng)近年來(lái)一直穩(wěn)健增長(zhǎng)，2018年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到16.54億美元，2020年射頻開關(guān)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到22.90億美元，并隨著5G的商業(yè)化建設(shè)迎來(lái)增速的高峰，此后增長(zhǎng)速度將逐漸放緩。2018年至2023年，全球市場(chǎng)規(guī)模的年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到16.55%。

全球射頻開關(guān)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)期變化

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    過(guò)去，全球射頻開關(guān)的主要市場(chǎng)被海外公司占領(lǐng)，包括Skyworks、Qorvo、Broadcom、Murata等。國(guó)內(nèi)的公司經(jīng)營(yíng)射頻開關(guān)業(yè)務(wù)的則有卓勝微、銳迪科、唯捷創(chuàng)芯、韋爾股份等。但近年來(lái)，卓勝微明確主營(yíng)方向，清晰布局，在射頻開關(guān)領(lǐng)域份額不斷增長(zhǎng)，2017年市占率排名全球第五，占比5%，為國(guó)內(nèi)第一大射頻開關(guān)設(shè)計(jì)公司，產(chǎn)品主要應(yīng)用于三星、小米、華為、vivo、OPPO、聯(lián)想、魅族、TCL等知名設(shè)備商。

全球射頻開關(guān)市場(chǎng)格局

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全球LNA市場(chǎng)格局

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    LNA的市場(chǎng)增長(zhǎng)同樣受天線、射頻通路數(shù)量增加驅(qū)動(dòng)。2018年全球射頻低噪聲放大器收入為14.21億美元，伴隨5G的商業(yè)化建設(shè)逐步落地，LNA市場(chǎng)將在2020年迎來(lái)增速的高峰，達(dá)到7.12%，預(yù)計(jì)到2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到17.94億美元。

全球LNA市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)期變化

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    LNA市場(chǎng)集中度相比射頻開關(guān)要分散得多，行業(yè)前五大企業(yè)分別為Broadcom、ONSemiconductor、Infineon、TI、NXP，市場(chǎng)CR5為52%。國(guó)產(chǎn)LNA廠商中主要以卓勝微為主，2017年市場(chǎng)份額為1.3%，而唯捷創(chuàng)芯、國(guó)民飛驤和銳迪科等以射頻前端模塊產(chǎn)品提供為主，LNA純器件產(chǎn)品較少。國(guó)產(chǎn)LNA廠商卓勝微在此領(lǐng)域仍在不斷開拓，近年LNA業(yè)務(wù)收入占比提升，2019年上半年?duì)I業(yè)收入1億元，已經(jīng)超過(guò)2018年LNA全年收入，業(yè)務(wù)占比達(dá)19.42%。

    5、射頻前端市場(chǎng)：國(guó)外大廠壟斷，國(guó)內(nèi)廠商突圍

    現(xiàn)階段，全球射頻前端芯片市場(chǎng)主要被國(guó)外大廠占據(jù)。射頻前端芯片的主要?dú)W美日傳統(tǒng)大廠包括Broadcom、Skyworks、Qorvo、Murate等。全球射頻前端市場(chǎng)集中度較高，前四大廠商合計(jì)占據(jù)全球85%的市場(chǎng)。

全球射頻前端市場(chǎng)份額情況

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    從國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)講，國(guó)內(nèi)的射頻設(shè)計(jì)水平還處在中低端。例如國(guó)內(nèi)的PA和射頻開關(guān)相關(guān)廠商，射頻芯片廠商銷售額大約3億美金。全球PA和開關(guān)射頻產(chǎn)品需求金額大約60億美金?？梢姡瑖?guó)內(nèi)廠商依然在起步階段，市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)有限；濾波器方面，國(guó)內(nèi)廠商銷售總額不到1億美金，全球市場(chǎng)需求在90億美金。

    國(guó)內(nèi)射頻芯片產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本成熟，從設(shè)計(jì)到晶圓代工，再到封測(cè)，已經(jīng)形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。而行業(yè)內(nèi)也涌現(xiàn)出了一批射頻前端新興企業(yè)，例如銳迪科、國(guó)民飛驤、唯捷創(chuàng)芯、韋爾股份、卓勝微等。

    （二）、5G應(yīng)用場(chǎng)景豐富，手機(jī)終端機(jī)會(huì)先臨

    5G具備三大應(yīng)用場(chǎng)景：增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、海量物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)(mMTC)、超高可靠性與超低時(shí)延業(yè)務(wù)(uRLLC)。其中，eMBB是以“人”為中心的應(yīng)用場(chǎng)景，變現(xiàn)為超高的傳輸數(shù)據(jù)速率，廣覆蓋下的移動(dòng)性保證，支持高清視頻應(yīng)用；mMTC場(chǎng)景下數(shù)據(jù)速率較低、時(shí)延不敏感，但連接覆蓋面廣，促進(jìn)智慧城市、智慧家居等的發(fā)展；uRLLC場(chǎng)景下連接時(shí)延達(dá)到1ms級(jí)別，支持高速移動(dòng)500km/h下高可靠性99.99%的連接，適用于工業(yè)控制、車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用。

    5G技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸速率、移動(dòng)性、傳輸時(shí)延及終端連接數(shù)量等具備優(yōu)勢(shì)，將進(jìn)一步推動(dòng)萬(wàn)物互聯(lián)。其8個(gè)技術(shù)指標(biāo)相比4G有所躍升，包括峰值速率（5G-20GbpsVS4G-1Gbps）、用戶體驗(yàn)速率（5G-100MbpsVS4G-10Mbps）、頻譜效率（5G-3xVS4G-1x）、流量密度（5G-10Mb/s/mVS4G-0.1Mb/s/m）、移動(dòng)性（5G-500km/hVS4G-350km/h）、網(wǎng)絡(luò)能效（5G-100xVS4G-1x）、連接密度（5G-100萬(wàn)終端VS4G-10萬(wàn)終端）和時(shí)延性（5G-1msVS4G-10ms）。據(jù)預(yù)測(cè)，2020-2035年全球5G產(chǎn)業(yè)鏈投資將達(dá)到3.5萬(wàn)億美元，中國(guó)占比約30%，達(dá)1.05萬(wàn)億美元。全球行業(yè)受5G驅(qū)動(dòng)將創(chuàng)造超12萬(wàn)億美元的銷售額，涵蓋制造、信息通信、批發(fā)零售、基礎(chǔ)設(shè)施等多個(gè)行業(yè)。

    在5G建設(shè)上，方向大體呈現(xiàn)為基站建設(shè)—手機(jī)等終端設(shè)備—智能物聯(lián)應(yīng)用。當(dāng)前全國(guó)已經(jīng)開始如火如荼開展5G宏基站與微基站的建設(shè)，2019-2025年預(yù)計(jì)以5GNSA網(wǎng)絡(luò)為主，2025年起以5GSA網(wǎng)絡(luò)為主，建設(shè)過(guò)程循序漸進(jìn)，發(fā)展周期較長(zhǎng)。終端側(cè)，5G初代手機(jī)也已在2019年陸續(xù)上市。截至2019年11月已發(fā)售5G手機(jī)9款，包括三星GalaxyNote10+5G、華為Mate20X5G、華為Mate30/30Pro5G、華為MateX5G、中興天機(jī)Axon10Pro5G、vivoiQOOPro5G、vivoNEX35G、小米9Pro5G、OPPOReno5G。但目前5G手機(jī)均只使用Sub-6低頻段，除華為Mate305G基帶芯片支持NSA和SA雙模式外，其余手機(jī)僅支持NSA模式。未來(lái)隨著5G網(wǎng)絡(luò)由低頻段拓寬至毫米波段，由NSA過(guò)渡到SA，5G手機(jī)將迎來(lái)更大的換機(jī)空間。移動(dòng)通訊技術(shù)的不斷變革與配套射頻前端芯片的性能的優(yōu)化，將不斷推動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速度的提高，射頻前端的重要性不言而喻。

    二、5G賦能射頻前端產(chǎn)業(yè)

    射頻前端芯片是移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的核心組成部分，追求低功耗、高性能、低成本是其技術(shù)升級(jí)的主要驅(qū)動(dòng)力，也是芯片設(shè)計(jì)研發(fā)的主要方向。

    射頻前端芯片與處理器芯片不同，后者依靠不斷縮小制程實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，而作為模擬電路中應(yīng)用于高頻領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，射頻電路的技術(shù)升級(jí)主要依靠新設(shè)計(jì)、新工藝和新材料的結(jié)合。

    由于5G時(shí)代對(duì)用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、端到端時(shí)延、流量密度、移動(dòng)性和峰值速率等提出了更高的要求，所以對(duì)射頻前端芯片也提出了更高的要求，只有抓住了新工藝和新材料等關(guān)鍵升級(jí)路線，才能享受5G時(shí)代帶來(lái)的高速增長(zhǎng)紅利。因此應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注射頻前端的新材料氮化鎵（GaN）和前沿的封裝技術(shù)SiP/AiP。

    （一）、氮化鎵：未來(lái)5G射頻前端新秀

    1、氮化鎵：性能優(yōu)異的第三代半導(dǎo)體材料

    1.第一階段是以Si、Ge為代表的第一代半導(dǎo)體材料

    2.第二階段是以GaAs、InP等化合物為代表的第二代半導(dǎo)體材料

    3.第三階段是以GaN、Sic、ZnSe等寬禁帶半導(dǎo)體材料為主的第三代半導(dǎo)體材料

    其中，第三代半導(dǎo)體材料具有很多優(yōu)異于第一和第二代半導(dǎo)體材料的性能特點(diǎn)：第一，具有較大的禁帶寬度，較高的擊穿電壓，耐壓性能較好，更適合應(yīng)用大功率領(lǐng)域；第二電子飽和速率較高，彌補(bǔ)了電子遷移率的缺陷；第三高溫性能良好，減少了附加散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本；第四，發(fā)展前景廣闊，在高頻、高溫、大功率等領(lǐng)域有很大發(fā)展?jié)摿?。因此氮化鎵（GaN）憑借其優(yōu)異的性能而成為目前研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。

    正是由于氮化鎵優(yōu)異的性能，目前氮化鎵已經(jīng)成為射頻器件（RF）、LED和功率器件等的應(yīng)用熱點(diǎn)，尤其是氮化鎵同時(shí)可以滿足高功率和高頻率的特點(diǎn)，并且在高頻下?lián)碛懈叩墓β瘦敵龊透〉恼嘉幻娣e，目前已經(jīng)成為射頻器件應(yīng)用的熱點(diǎn)和最優(yōu)選擇之一。

    當(dāng)前基站與無(wú)線回傳系統(tǒng)中使用的大功率射頻器件（功率大于3瓦），主要有基于三種材料生產(chǎn)的器件，即傳統(tǒng)的LDMOS（橫向擴(kuò)散MOS）、砷化鎵（GaAs），以及新興的氮化鎵（GaN）。

    據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)5到10年，砷化鎵在大功率射頻器件市場(chǎng)上所占比例基本維持穩(wěn)定，但LDMOS與氮化鎵將呈現(xiàn)出此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。2025年，LDMOS占比將由現(xiàn)在的40%左右下降到15%，而氮化鎵將超越LDMOS和砷化鎵，成為大功率射頻器件的主導(dǎo)工藝，占比到2025年可達(dá)45%左右。

    氮化鎵是擁有寬禁帶的材料，其禁帶寬度（3.4eV）是普通硅（1.1eV）的3倍，擊穿電場(chǎng)是硅材料的10倍，功率密度高，可以提供更高的工作頻率、更大的帶寬、更高的效率，可工作環(huán)境溫度也更高。由于成本優(yōu)勢(shì)，LDMOS在低頻仍有生存空間，但氮化鎵已經(jīng)在向低頻滲透，例如在2.6GHz頻段，也開始出現(xiàn)氮化鎵方案。

    由于工藝輸出功率特性限制，LDMOS在3.5GHz及以上頻率不能提供足夠大的功率，所以從3.5GHz到未來(lái)的毫米波，高頻應(yīng)用中氮化鎵不是去替代LDMOS，而是開辟全新的市場(chǎng)空間。氮化鎵擁有全面的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論是帶寬、線性度、增益還是效率，硅器件都無(wú)法與氮化鎵競(jìng)爭(zhēng)。

    預(yù)計(jì)2018年開始GaN的出貨量將超過(guò)LDMOS，通信市場(chǎng)氮化鎵的應(yīng)用前景廣闊。

    預(yù)計(jì)2018年開始GaN的出貨量將超過(guò)LDMOS

2013-2020年GAN的出貨量情況

數(shù)據(jù)來(lái)源：公開資料整理

    隨著通信技術(shù)不斷向高頻演進(jìn)，氮化鎵是必然的選擇。因?yàn)樾枰蟮膸?，更好的線性度，5G和高頻化應(yīng)用，讓氮化鎵大有用武之地。在5G時(shí)代，未來(lái)一臺(tái)基站里面就要用幾百個(gè)PA（功率放大器），而5G的基站部署數(shù)量將呈指數(shù)形式增長(zhǎng)，所以在5G時(shí)代，射頻器件產(chǎn)業(yè)將比以往大得多。

    2、硅基氮化鎵（GaN-on-Si）：最有前景的襯底技術(shù)

    目前來(lái)看，GaN主要有三種類型的襯底，分別是硅基、碳化硅（SiC）襯底和金剛石襯底。

    金剛石襯底氮化鎵（GaN-on-Diamond）：制造較為困難，但是優(yōu)勢(shì)明顯：在世界上所有材料中金剛石的熱導(dǎo)率最高（因此最好能夠用來(lái)散熱）。使用金剛石代替硅、碳化硅、或者其他基底材料可以把金剛石高導(dǎo)熱率優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)非常接近芯片的有效導(dǎo)熱面。

    碳化硅襯底氮化鎵（GaN-on-SiC）：這是射頻氮化鎵的“高端”版本，SiC襯底氮化鎵可以提供最高功率級(jí)別的氮化鎵產(chǎn)品，可提供其他出色特性，可確保其在最苛刻的環(huán)境下使用，但是成本相對(duì)較高。

    硅基氮化鎵（GaN-on-Si）：這種方法比另外兩種良率都低，不過(guò)它的優(yōu)勢(shì)是可以使用全球低成本、大尺寸CMOS硅晶圓和大量射頻硅代工廠。因此，它可以以價(jià)格為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)對(duì)抗現(xiàn)有硅和砷化鎵技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)份額的替代。

    GaN-on-SiC目前主導(dǎo)了RFGaN行業(yè)，已滲透到4GLTE無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)，預(yù)計(jì)將部署在5Gsub-6Ghz的RRH架構(gòu)中。與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)高效的LDMOS技術(shù)也取得了顯著進(jìn)步，可能會(huì)對(duì)5Gsub-6Ghz有源天線和大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）應(yīng)用中的GaN解決方案發(fā)起挑戰(zhàn)。不過(guò)，這可能需要以降低效率為代價(jià)，從而帶來(lái)功耗的增加，對(duì)于5G的大規(guī)模部署來(lái)說(shuō)是不可持續(xù)的。

    GaN-on-SiC是以性能為導(dǎo)向的，而GaN-on-Si作為潛在的挑戰(zhàn)者是以成本為導(dǎo)向的，并且可以滿足更大的出貨量需求。據(jù)預(yù)計(jì)，GaN-on-Si可以基于全球現(xiàn)有的低成本、大尺寸CMOS硅晶圓和大量射頻硅代工廠實(shí)現(xiàn)更快的大規(guī)模量產(chǎn)，硅基氮化鎵器件工藝能量密度高、可靠性高，晶圓可以做得很大，目前在8英寸，未來(lái)可以做到10英寸、12英寸，晶圓的長(zhǎng)度可以拉長(zhǎng)至2米。

    硅基氮化鎵器件具有擊穿電壓高、導(dǎo)通電阻低、開關(guān)速度快、零反向恢復(fù)電荷、體積小和能耗低、抗輻射等優(yōu)勢(shì)。針對(duì)RF產(chǎn)品更易于擴(kuò)展，未來(lái)GaN-on-Si將廣泛應(yīng)用于手機(jī)、射頻器件、VSAT等領(lǐng)域。隨著5G技術(shù)的不斷推進(jìn)和滲透率的不斷提升，YOLE預(yù)計(jì)未來(lái)GaN-on-Si的市場(chǎng)份額將超過(guò)GaN-on-SiC。

    3、氮化鎵：未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊

    2015年氮化鎵射頻器件的市場(chǎng)規(guī)模為2.98億美元，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)闊o(wú)線終端，占比為54.6%，YOLE預(yù)計(jì)，隨著5G的不斷發(fā)展，氮化鎵射頻器件的市場(chǎng)規(guī)模也會(huì)隨之增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)在2022年氮化鎵射頻器件的全球市場(chǎng)規(guī)模為7.55億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率CAGR為14%，其中無(wú)線終端的占比將進(jìn)一步上升至59.6%。

2015、2022年氮化鎵射頻器件市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域占比情況

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    2012年射頻功率放大器市場(chǎng)中，LDMOS市場(chǎng)有率為第一，占比為71%，而GaN為13.2%，到了2018年，LDMOS市場(chǎng)占有率下降為57.6%，GaN上升至第二名，占比為34.2%，GaN發(fā)展勢(shì)頭良好，預(yù)計(jì)在5G時(shí)代GaN的市場(chǎng)占比將進(jìn)一步上升。

2018年射頻功率放大器市場(chǎng)占有率分布情況

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    未來(lái)射頻前端市場(chǎng)，尤其是GaN射頻前端市場(chǎng)的應(yīng)用主要是無(wú)線終端，包括5G智能手機(jī)和基站。而根據(jù)過(guò)去30年從2G到5G的發(fā)展歷程來(lái)看，一般一代通信技術(shù)需要10年的時(shí)間來(lái)演進(jìn)，這包括了兩代通信技術(shù)之間較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換期，而目前正處于Pre-5G的階段，預(yù)計(jì)5G時(shí)代的真正到來(lái)將在2020年之后，那個(gè)時(shí)候?qū)⒂瓉?lái)市場(chǎng)的高峰。

    預(yù)測(cè)，2019年將會(huì)有第一批5G智能手機(jī)上市，隨后5G智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量將迅速上升，預(yù)計(jì)將在2025年達(dá)到15億臺(tái)，而射頻前端市場(chǎng)尤其是GaN射頻前端市場(chǎng)也會(huì)隨之迅速增長(zhǎng)。

2018-2025年5G智能手機(jī)出貨量走勢(shì)

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    基站市場(chǎng)方面， 2018年全球GaN基站市場(chǎng)為34億元人民幣，而中國(guó)GaN基站市場(chǎng)為17億元人民幣；預(yù)計(jì)到2024年，全球GaN基站市場(chǎng)將增長(zhǎng)至98億元人民幣，而中國(guó)GaN基站市場(chǎng)將達(dá)到59億元人民幣。

    （一）、SiP+Antenna封裝：未來(lái)5G新趨勢(shì)

    1、SiP是超越摩爾定律的必然選擇路徑

    根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體路線組織（ITRS）的定義：SiP為將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無(wú)源器件，以及諸如MEMS或者光學(xué)器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起，實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件，形成一個(gè)系統(tǒng)或者子系統(tǒng)。

    從架構(gòu)上來(lái)講，SiP是將多種功能芯片，包括處理器、存儲(chǔ)器等功能芯片集成在一個(gè)封裝內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本完整的功能。與SOC（片上系統(tǒng)）相對(duì)應(yīng)。不同的是系統(tǒng)級(jí)封裝是采用不同芯片進(jìn)行并排或疊加的封裝方式，而SOC則是高度集成的芯片產(chǎn)品。

    摩爾定律確保了芯片性能的不斷提升。眾所周知，摩爾定律是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的“圣經(jīng)”。在硅基半導(dǎo)體上，每18個(gè)月實(shí)現(xiàn)晶體管的特征尺寸縮小一半，性能提升一倍。在性能提升的同時(shí)，帶來(lái)成本的下降，這使得半導(dǎo)體廠商有足夠的動(dòng)力去實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體特征尺寸的縮小。這其中，處理器芯片和存儲(chǔ)芯片是最遵從摩爾定律的兩類芯片。以Intel為例，每一代的產(chǎn)品完美地遵循摩爾定律。在芯片層面上，摩爾定律促進(jìn)了性能的不斷往前推進(jìn)。

    PCB板并不遵從摩爾定律，是整個(gè)系統(tǒng)性能提升的瓶頸。與芯片規(guī)模不斷縮小相對(duì)應(yīng)的是，PCB板這些年并沒有發(fā)生太大變化。因?yàn)镻CB的限制，使得整個(gè)系統(tǒng)的性能提升遇到了瓶頸。例如內(nèi)存輸出位寬等于處理器和內(nèi)存之間的連線數(shù)量，在十年間受到PCB板工藝的限制一直是64bit沒有發(fā)生變化。所以想提升內(nèi)存帶寬只有提高內(nèi)存接口操作頻率。這就限制了整個(gè)系統(tǒng)的性能提升。

    SIP是解決系統(tǒng)桎梏的勝負(fù)手。把多個(gè)半導(dǎo)體芯片和無(wú)源器件封裝在同一個(gè)芯片內(nèi)，組成一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的芯片，而不再用PCB板來(lái)作為承載芯片連接之間的載體，可以解決因?yàn)镻CB自身的先天不足帶來(lái)系統(tǒng)性能遇到瓶頸的問(wèn)題。

    SiP不僅是簡(jiǎn)單地將芯片集成在一起。SiP還具有開發(fā)周期短；功能更多；功耗更低，性能更優(yōu)良、成本價(jià)格更低，體積更小，質(zhì)量更輕等優(yōu)點(diǎn)，代表了未來(lái)的發(fā)展方向。

    2、SiP——為智能手機(jī)量身定制，已獲廣泛應(yīng)用

    SiP的應(yīng)用非常廣泛，主要包括：無(wú)線通訊、汽車電子、醫(yī)療電子、計(jì)算機(jī)、軍用電子等。應(yīng)用最為廣泛是無(wú)線通訊領(lǐng)域。

SiP的應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)值占比

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    目前SiP應(yīng)用比較普遍的是在CPU處理器和DDR存儲(chǔ)器集成上，例如蘋果A11處理器+海力士LPDDR4內(nèi)存，華為麒麟950處理器+美光LPDDR4內(nèi)存等，其它諸如觸控芯片、指紋識(shí)別芯片、射頻前端芯片等也開始采用SiP技術(shù)。在iPhone8中，SiP系統(tǒng)級(jí)封裝已經(jīng)占所有封裝比例的40%以上，主要用于PA和射頻模塊。

    目前射頻前端器件包括PA、天線開關(guān)、濾波器、WiFiFEM等均已經(jīng)使用了SiP封裝，SiP封裝在射頻模塊的應(yīng)用廣泛。

    5G使用的芯片和元器件數(shù)量增加，通過(guò)集成可降低成本、提升性能、縮小體積。SiP技術(shù)(FEMiD、PAMiD等)可以將10~15個(gè)器件(開關(guān)、濾波器、PA、LNA等)封裝在一起，連接可能采用引線(Wirebond)、倒裝(FlipChip)、Cu柱(Cupillar)等。

    射頻前端的集成度越來(lái)越高。4G射頻模組是由SiP方式整合不同制程技術(shù)來(lái)制作功率放大器(PA)、低雜訊放大器(LNA)、濾波器(Filter)、開關(guān)(Switch)和被動(dòng)元件(Passive)等，5GmmWave射頻模組將走向高度整合趨勢(shì)。射頻前端模塊的發(fā)展趨勢(shì)將逐漸由離散型的RF元件，朝向整合型模組的FEMiD與PAMiD形式。

    在4G時(shí)代，智能手機(jī)射頻前端SiP封裝供應(yīng)鏈由Qorvo、博通、Skyworks、Murata、TDK-Epcos等IDM廠商領(lǐng)導(dǎo)。同時(shí)他們也會(huì)把部分生產(chǎn)外包至部分國(guó)際封測(cè)大廠廠商，例如日月光、安靠、長(zhǎng)電科技等。而這幾家IDM廠商主要集中于Sub6GHz解決方案。

    2017年全球射頻前端SiP封裝市場(chǎng)規(guī)模為25億美元，預(yù)計(jì)將在2023年達(dá)到49億美元，CAGR為11%，SiP封裝市場(chǎng)將在5G時(shí)代快速增長(zhǎng)。

    3、SiP+Antenna：5G應(yīng)用廣泛

    SiP+Antenna，由SiP進(jìn)階到AiP

    封裝天線（AntennainPackage，簡(jiǎn)稱AIP）是基于封裝材料與工藝，將天線與芯片集成在封裝內(nèi)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)無(wú)線功能的一門技術(shù)。AiP技術(shù)順應(yīng)了硅基半導(dǎo)體工藝集成度提高的潮流，為系統(tǒng)級(jí)無(wú)線芯片提供了良好的天線與封裝解決方案。

    片上天線和封裝天線，AIP技術(shù)廣受青睞。AoC和AiP分別屬于SoC和SiP概念的范疇，分別了它們獨(dú)有的輻射特性。AoC技術(shù)更適用于太赫茲頻段，而AiP技術(shù)很好地兼顧了天線性能、成本及體積，幾乎所有的60GHz無(wú)線通信和手勢(shì)雷達(dá)芯片都采用了AiP技術(shù)。除此之外，在79GHz汽車?yán)走_(dá)94GHz相控陣天線，122GHz、145GHz和160GHz傳感器以及300GHz無(wú)線連接芯片中都可以找到AiP技術(shù)的身影。

    G在毫米波頻段的應(yīng)用，由于毫米波本身頻率較高，天線通過(guò)饋線相連的損耗會(huì)非常大，為了減少互聯(lián)的損耗，必須要把前端做成模組化，減少在毫米波頻段的損耗。催生出毫米波天線和射頻前端封裝在一起的“SiP+Antenna”的形式，由SiP進(jìn)階到AiP。

    AIP核心應(yīng)用，5G毫米波天線封裝

    5G時(shí)代頻段資源有限，毫米波頻段備受關(guān)注。常用的6GHz以下的頻段已經(jīng)基本沒有更多的資源可利用了（4G時(shí)代已經(jīng)非常擁擠）。5G時(shí)代毫米波頻段高安全性、高速率引起眾多廠商注。

    封裝天線（AIP），5G天線封裝主流形式。5GIoT和5GSub-6GHz預(yù)計(jì)將繼續(xù)維持3G和4G時(shí)代結(jié)構(gòu)模組，也就是分為天線、射頻前端、收發(fā)器和數(shù)據(jù)機(jī)等四個(gè)主要的系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)和模組，而更高頻段的5G毫米波，則采用將天線、射頻前端和收發(fā)器整合成單一系統(tǒng)級(jí)封裝。在天線的整合封裝方面，由于頻段越高、天線越小，5G時(shí)代的天線或?qū)⒁訟iP(AntennainPackage)技術(shù)將其與其他零件共同整合到單一封裝內(nèi)。

    5G毫米波射頻前端模塊將走向高度整合的趨勢(shì)，天線模組也將走向微縮化的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)未來(lái)將由AntennaonPCB轉(zhuǎn)向AntennainModule及“SiP+Antenna”的封裝天線（AIP）形式。

    隨著5G時(shí)代的即將到來(lái)，預(yù)計(jì)未來(lái)AiP技術(shù)的應(yīng)用及市場(chǎng)空間廣闊。

2G-5G時(shí)代RFFEM封裝技術(shù)趨勢(shì)

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    4、5G時(shí)代下射頻前端市場(chǎng)空間廣闊

    4.1、手機(jī)射頻前端市場(chǎng)2023年預(yù)計(jì)超300億美元

    受5G時(shí)代技術(shù)、數(shù)量、價(jià)格三因素驅(qū)動(dòng)，射頻芯片市場(chǎng)有望在2019年開始加速擴(kuò)張，伴隨著手機(jī)換機(jī)潮的來(lái)襲，手機(jī)市場(chǎng)與射頻芯片市場(chǎng)有望在2021年實(shí)現(xiàn)最高增速，細(xì)分市場(chǎng)有望從4G手機(jī)過(guò)渡至5GSub-6GHz手機(jī)，再過(guò)渡至5G毫米波手機(jī)。以Canalys對(duì)5G手機(jī)出貨量的預(yù)測(cè)。預(yù)計(jì)2019年-2023年3G手機(jī)增速為-18.90%，4G手機(jī)增速為-16.22%，5G手機(jī)增速為174.90%；預(yù)計(jì)到2021年手機(jī)出貨量為14.40億部，其中3G/4G/5G手機(jī)分別為0.35、10.12、3.93億部，對(duì)應(yīng)的射頻芯片市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2021年達(dá)到247.06億美元。預(yù)計(jì)射頻芯片細(xì)分市場(chǎng)中難度最大的濾波器價(jià)值比例越來(lái)越高，毫米波模組在2021年開始應(yīng)用，預(yù)計(jì)2021年濾波器、PA、射頻開關(guān)、天線調(diào)諧、LNA、毫米波模組對(duì)應(yīng)市場(chǎng)價(jià)值依次為152.86、60.85、19.76、7.41、4.94、1.24億美元，整體市場(chǎng)規(guī)模與預(yù)測(cè)的235.57億美元也相符。

手機(jī)射頻前端市場(chǎng)拆分預(yù)測(cè)

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    從2011年至2018年全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率為13.10%，2018年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)149.10億美元，同比增長(zhǎng)速率14.43%。預(yù)計(jì)在5G時(shí)代來(lái)臨后，全球射頻前端市場(chǎng)將迎來(lái)快速增長(zhǎng)，2020年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)速率為19.22%，2020至2023年增長(zhǎng)速率趨于穩(wěn)定，保持在15%左右。

全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模及速率預(yù)測(cè)

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    4.2.基站射頻前端增長(zhǎng)空間巨大

    從5G的建設(shè)需求來(lái)看，5G將會(huì)采取“宏站+小站”組網(wǎng)覆蓋的模式，歷次基站的升級(jí)，都會(huì)帶來(lái)一輪原有基站改造和新基站建設(shè)潮。2017年我國(guó)4G廣覆蓋階段基本結(jié)束，4G基站達(dá)到328萬(wàn)個(gè)。

    5G基站將包括中低頻段(6GHz以下)的宏站和高頻段(6GHz以上)的小站：

    1.宏站數(shù)量方面，中低頻段的宏站可實(shí)現(xiàn)與4G基站相當(dāng)?shù)母采w范圍，到2017年4G基站約為328萬(wàn)個(gè)(覆蓋99%人口)，如實(shí)現(xiàn)相同的覆蓋，預(yù)計(jì)5G宏站將達(dá)475萬(wàn)個(gè)。

    2.小站數(shù)量方面，毫米波高頻段的小站覆蓋范圍是10~20m，應(yīng)用于熱點(diǎn)區(qū)域或更高容量業(yè)務(wù)場(chǎng)景，其數(shù)量保守估計(jì)將是宏站的2倍，由此預(yù)計(jì)5G小站將達(dá)到950萬(wàn)個(gè)。

    因此在基站數(shù)量方面，5G基站的數(shù)量將大幅超過(guò)4G時(shí)代基站數(shù)量，因此基站的射頻器件需求量也會(huì)大幅增長(zhǎng)。由于單個(gè)5G基站對(duì)于濾波器、PA等射頻器件需求數(shù)量的提升，再加上更高的性能要求導(dǎo)致其他射頻器件成本的上漲，預(yù)計(jì)單個(gè)5G基站的BoM（物料成本）也將相較4G基站有所增加。

    因此，5G時(shí)代將會(huì)迎來(lái)基站數(shù)量和單個(gè)基站成本的雙雙上漲，疊加起來(lái)5G時(shí)代基站市場(chǎng)空間將會(huì)有巨大的增幅。預(yù)計(jì)2022年基站射頻前端全球市場(chǎng)將由2018年的約5億美元增長(zhǎng)至2022年的16億美元，增幅達(dá)220%，基站射頻前端市場(chǎng)增長(zhǎng)空間巨大。

2017-2022年基站射頻前端市場(chǎng)概況

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    三、射頻前端市場(chǎng)空間測(cè)算

    5G時(shí)代射頻前端市場(chǎng)主要分為兩部分：智能手機(jī)和基站。將分別測(cè)算兩個(gè)部分的射頻器件市場(chǎng)空間。

    據(jù)估計(jì)，單部5G手機(jī)的PA價(jià)值為9美元、濾波器價(jià)值為15美元，其他器件價(jià)值為10美元，預(yù)計(jì)單部5G智能手機(jī)的射頻前端成本為34美元，單部旗艦4GLTE智能手機(jī)的射頻前端成本為19美元。其他智能手機(jī)方面，估計(jì)射頻前端成本平均約為8.7美元/部。

    出貨量方面，預(yù)計(jì)2019年將有第一批5G智能手機(jī)出貨，而2020年將達(dá)到2.13億部，綜合單機(jī)射頻前端成本計(jì)算得出2019年智能手機(jī)射頻前端市場(chǎng)將達(dá)到184.7億美元，2020年將達(dá)到242.6億美元，CAGR達(dá)18.79%。

3G\4G\5G智能手機(jī)中射頻器件成本拆分（美元）

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2018-2020年智能手機(jī)射頻前端總市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算

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    截至2017年12月底，中國(guó)4G宏基站數(shù)量為328萬(wàn)座，要達(dá)到相同的覆蓋率，估計(jì)中國(guó)5G宏基站數(shù)量約為500萬(wàn)座，達(dá)4G基站數(shù)量的1.5倍。

    根據(jù)三大運(yùn)營(yíng)商的資本支出計(jì)劃，預(yù)計(jì)中國(guó)5G宏基站建設(shè)計(jì)劃將于2019年正式開始，約為10萬(wàn)站，2023年預(yù)計(jì)將達(dá)到建設(shè)頂峰，年建設(shè)數(shù)量達(dá)115.2萬(wàn)座。

    射頻PA方面，參考目前設(shè)備商展開試驗(yàn)5G基站的上游采購(gòu)價(jià)格，目前用于3.5GHz頻段的5G基站，采用LDMOS工藝的功率放大器單扇區(qū)的價(jià)格超過(guò)了400美元，采用GaN工藝的功率放大器價(jià)格超過(guò)了700美元，假設(shè)LDMOS和GaN射頻價(jià)格均以5%的比例遞減。

    5G基站數(shù)量方面，中國(guó)移動(dòng)占比超過(guò)50%，前期建設(shè)情況下，LDMOS放大器擁有一定比例的市場(chǎng)，推測(cè)GaN射頻器件約占50%，預(yù)計(jì)到2025年，GaN射頻器件占比85%以上。

    5G宏基站天線采用MassiveMIMO技術(shù)，天線和RRU（射頻拉遠(yuǎn)單元）合設(shè)，組成AAU。MassiveMIMO天線假設(shè)為64T64R，則單個(gè)宏基站天線數(shù)量為192個(gè)，放大器數(shù)量為192個(gè)。

    濾波器方面，假設(shè)同樣5G宏基站采用64通道，則一個(gè)基站需要64個(gè)濾波器，估計(jì)目前單個(gè)5G濾波器價(jià)格為100元左右，且隨著技術(shù)成熟和出貨量上升，價(jià)格逐漸下降。

    5G小基站方面，估計(jì)單個(gè)5G小基站的射頻PA成本為約4美元。而4G基站方面，包括LDMOS和GaN綜合測(cè)算在內(nèi)，預(yù)計(jì)4G基站的射頻PA成本是2.4美元。

    基于以上關(guān)鍵假設(shè)，可以計(jì)算得出2021年全球5G宏基站PA和濾波器市場(chǎng)將達(dá)到243.1億元人民幣，CAGR為162.31%，2021年全球4G和5G小基站射頻器件市場(chǎng)將達(dá)到21.54億元人民幣，CAGR為140.61%。

全球5G宏基站PA和濾波器市場(chǎng)總規(guī)模（億元）測(cè)算

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全球4G/5G小基站PA和濾波器市場(chǎng)總規(guī)模（億元）測(cè)算

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