半导体行业研究_5G时代_射频功率放大器需求有望多点开花_21页_2mb

射频功率放大器行业深度研究报告总结

核心内容

本报告围绕5G时代射频功率放大器（PA）行业展开，重点分析了其在智能移动终端、5G基站及物联网（IoT）设备中的应用前景、市场趋势及技术发展。整体上，报告认为5G将显著提升射频PA的需求，推动行业增长，并推荐部分行业龙头作为投资标的。

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主要观点

1. 5G推动射频PA量价齐升

• 手机射频PA：5G手机射频前端架构将由4G的1发射2接收升级为2发射4接收，未来可能演进为8接收方案。
• PA数量与价值：4G手机所需PA芯片为5-7颗，预计5G手机将增至16颗，单颗PA价值量预计超过7.5美元。
• SiP趋势：5G推动射频前端向系统级封装（SiP）发展，预计2023年用于蜂窝和连接的射频前端SiP市场将分别占SiP市场总量的82%和18%。

2. GaAs与GaN材料的分工

• GaAs材料：仍主导手机市场，因其在高频、高速通信中的性能优势。预计在5G时代，GaAs在手机PA中仍具主导地位。
• GaN材料：在基站端更具潜力，尤其适用于Massive MIMO和毫米波应用。预计到2025年，GaN将主导3W以上的RF功率市场，抢占LDMOS市场。
• 材料对比：
  • GaAs：适用于消费电子，具备高频、高输出功率密度。
  • GaN：具备更高功率密度、更小尺寸、更高效率，适合基站、雷达、电子战等高端应用。

3. 射频前端模组化趋势明显

• 射频前端将向高集成化发展，包括PAMiD、PAM、Rx DM等模块。
• 高通推出第二代5G射频前端模组方案，包含包络追踪技术、集成式功率放大器和分集模块，显著提升性能与效率。

4. 物联网（IoT）射频前端需求上升

• NB-IoT：因其低功耗、长待机、低成本特性，成为物联网设备射频前端的重要应用方向。
• 设计方向：需考虑超宽带、低电压、极端温度、低成本等关键因素。
• 应用场景：包括智能安全、智能表计、智能监控、智能停车、智能穿戴等。

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关键信息

市场规模预测

• 全球GaAs射频器件市场：2016年达81.9亿美元，Skyworks、Qorvo和Broadcom占据66%市场份额。
• 5G手机射频前端市场：预计2023年达352亿美元，其中滤波器市场增长最快，年复合增长率达19%。
• 基站射频PA市场：预计2023年市场规模达16亿美元，其中MIMO PA年复合增长率达135%。

技术路线分析

• GaAs：适用于消费电子，如3G/4G手机功放，未来在物联网领域有较大发展空间。
• GaN：适用于基站、雷达、电子战等军工领域，具备高功率密度和高效率，适合5G高频率应用。
• LDMOS：目前主要应用于基站低频段，但在高频段存在局限，未来将被GaN逐步取代。

产业链竞争格局

• 国际巨头：Skyworks、Qorvo、Broadcom、高通等在射频前端市场占据主导地位。
• 国内企业：稳懋、三安光电、海威华芯、旋极信息（拟收购安谱隆）等在射频PA领域有较强竞争力。
• GaN产业链：目前由欧美企业主导，如Qorvo、Cree、MACOM等。中国企业在GaN领域也取得进展，如苏州能讯、中电科13所、中电科55所等。

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投资建议

• 推荐公司：CREE、Skyworks、稳懋、三安光电、环旭电子。
• 建议关注：海特高新（海威华芯）、旋极信息（拟收购安谱隆）。
• 行业评级：买入（维持评级），预计行业在未来3-6个月内涨幅将超过大盘15%以上。

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风险提示

• 智能手机及基站射频PA被国际巨头垄断，国内技术进展缓慢，合格率低，成本居高不下。
• 射频PA技术难度大，需要持续性投入，市场不确定性较高。

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图表概览

• 图表1：手机射频前端架构及功能
• 图表2：射频前端组件随终端复杂性提升而增加
• 图表3：2017~2023年射频前端模组市场
• 图表4：2017~2023年射频前端PA市场规模
• 图表5：5G智能手机射频前端框图（2发4接收）
• 图表6：5G给手持设备带来的挑战
• 图表7：5G手机单机使用PA数量预测
• 图表8：5G手机单机使用PA价值量预测
• 图表9：全球GaAs射频器件产业链
• 图表10：2016年全球GaAs产业竞争格局
• 图表11：2017年全球GaAs代工市场竞争格局
• 图表12：射频（RF）器件封装技术
• 图表13：2018年手机射频前端结构发展趋势
• 图表14：5G毫米波基站GaN优势明显
• 图表15：2023年基站RF半导体市场规模预测
• 图表16：2023年全球GaN市场规模预测
• 图表17：GaN在通信领域占比不断提升
• 图表18：全球GaN射频器件产业链重点企业
• 图表19：大陆GaN射频器件产业链重点企业
• 图表20：各种通信标准和多应用场景
• 图表21：Cat-M/NB/LoRa技术特性比较
• 图表22：物联网设备射频前端的关键设计方向
• 图表23：全球射频器件和模组供应链
• 图表24：全球厂商纷纷布局5G

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结论

5G将显著提升射频功率放大器在智能终端、基站及物联网设备中的需求，推动行业整体增长。GaAs在手机端仍占主导地位，而GaN在基站端将逐步取代LDMOS，成为主流技术。随着技术进步与市场拓展，射频前端将向高集成化、模组化发展，SiP技术将成为重要趋势。国内企业在GaAs和GaN领域已取得一定进展，但仍面临国际巨头的激烈竞争。建议关注行业龙头，把握5G带来的发展机遇。