20170818-安信证券-电子行业趋势热点前瞻解析系列之五：5G将至，从射频前端到天线看未来新发展_61页-1mb

5G将至：射频前端与天线技术发展总结

5G技术背景与意义

5G技术将带来通讯领域的革命性变化，其关键技术包括毫米波通信、大规模MIMO、载波聚合（CA）、波束成形、新型网络架构等。5G的升级不仅提升了用户体验速率、连接密度、时延和峰值速率，还推动了无线通信向更高速度、更广覆盖和更高效率发展。其重要意义体现在以下几个方面：

• 新网络：5G性能更强，成本效率、能效、网络部署和运维效率提升。
• 新市场：促进ICT融合，使通信网络渗透到垂直行业，创造新的商业模式。
• 新频谱：扩展频谱资源以满足用户和业务增长需求。
• 新标准：推动全球统一标准，提升5G网络的国际化和主流化。

5G带来的天线新变革

5G的高频段（如毫米波）对天线提出了新的挑战和需求：

• 毫米波通信：毫米波具有更高的带宽和更快的传输速度，但存在穿透力差、覆盖范围小和传输损耗大的问题。因此，5G天线需要采用波束成形技术以减少干扰和提升信号强度。
• 波束成形技术：通过定向传输，提高信号质量，减少干扰，实现更高的频谱利用率。
• 天线调谐器：随着天线数量的增加，调谐功能被引入，以优化信号接收。

射频前端模块构成与市场趋势

射频前端模块（RFFE）是5G手机中的核心组件，主要包括以下部分：

• 滤波器：负责信号的滤波，是射频前端市场最大的板块，主要驱动因素为多载波聚合和新型天线需求。
• 功率放大器（PA）：负责信号放大，是射频前端的第二大板块，主要应用于高端手机。
• 射频开关：用于接收和发射通道切换，是第三大板块，市场需求随频段增加而提升。
• 低噪声放大器（LNA）：用于接收通道的小信号放大，市场增长与新型天线相关。
• 双工器：用于FDD系统中信号切换和滤波。

射频前端市场预计将持续增长，2020年市场规模将超过180亿美元，年复合增长率超过13%。滤波器市场增长最快，预计2022年将达163亿美元。

射频前端集成化趋势

随着5G技术发展，射频前端的集成化趋势愈发明显，主要集成方案包括：

• 主动+被动+开关集成：适用于中高端手机，集成PA、频段分割开关、多频段滤波器。
• 多PA集成的融合架构：适用于中低端手机，实现多频段支持。

未来，随着频段数量增加和手机设计的轻薄化，射频前端的集成化和高度集成成为必然趋势。

射频前端行业格局与发展趋势

射频前端市场呈现寡头竞争格局，主要厂商包括Qorvo、Skyworks、Broadcom（Avago）和高通。这些厂商在PA、滤波器、开关等方面具备完整的产品线。

• 技术整合：行业整合和技术互补是厂商推进集成化产品的重要手段，如Qorvo和Skyworks的合并。
• 国产替代：中国在射频前端领域面临技术落后，但随着政策支持和市场需求增长，国产替代趋势显著，如麦捷科技、Vanchip、Airoha等厂商在滤波器和PA领域逐步崛起。

射频前端主要组件发展趋势

滤波器

• SAW与BAW：SAW适用于低频段（<2.1GHz），BAW适用于高频段（>2.1GHz），5G将推动BAW滤波器市场增长。
• 市场空间：滤波器市场预计2022年达163亿美元，是射频前端增长最快的板块。
• 国产化：SAW滤波器国产化趋势明显，BAW滤波器市场将被国内厂商逐步突破。

功率放大器（PA）

• 市场格局：PA市场主要由Qorvo、Skyworks、Broadcom等公司主导，毛利率高。
• 材料发展：GaAs是当前主流，GaN在5G时代具有显著优势，因其高功率密度和高频性能。
• 国产化趋势：国内厂商如汉天下、中普微、RDA等正在快速发展，预计2018年4G PA市场占有率将达20%~40%。

射频开关

• 技术要求：随着频段和制式增多，射频开关数量增加，性能要求提升。
• 制造工艺：主要包括GaAs pHEMT、RF SOI和RF MEMS。其中，RF SOI因低成本和高集成度成为主流。
• 市场趋势：射频开关市场将随5G发展持续增长，2016年市场规模为17亿美元。

5G对射频前端的影响

• 频段数倍增：5G将新增50个以上频段，对射频前端组件数量和性能提出更高要求。
• PA数量提升：5G手机可能需要16颗PA，远高于4G手机的6~7颗。
• 滤波器需求增长：5G将显著增加滤波器数量和价值，BAW滤波器将逐渐取代SAW。
• GaN PA发展：GaN射频器件在5G时代具有重要战略地位，预计2020年市场将达6.2亿美元。

射频前端国产化机遇

• 政策支持：国家通过“大基金”等政策推动射频前端国产化进程。
• 市场空间：中国手机产业快速发展，对射频前端组件需求巨大。
• 技术突破：国内厂商在PA、滤波器、射频开关等领域逐步取得突破，有望打破国外垄断。

射频前端行业展望

• 技术整合：射频前端行业将加速整合，IDM厂商与Fabless厂商合作或并购将成为趋势。
• 产业链发展：国内射频前端产业链逐步完善，包括设计、制造、封装等。
• 未来趋势：射频前端将向更小尺寸、更高集成度、更高性能发展，5G将加速这一进程。

相关标的

• 滤波器：Murata、TDK、Avago、Qorvo等。
• PA：Qorvo、Skyworks、Broadcom、高通、RDA、Airoha等。
• 射频开关：Qorvo、Skyworks、Peregrine、Global Foundries、ST等。