2017-电子行业之5G专题：滤波器--5G时代大放异彩，竞争格局正在重构_29页-2mb

滤波器：5G时代大放异彩，竞争格局正在重构

核心内容概述

滤波器是无线通信系统中不可或缺的核心组件，主要功能是筛选特定频率的信号，抑制带外干扰和噪声，以满足通信协议对信噪比的要求。随着5G通信技术的发展，SAW（声表面波）和BAW（体声波）滤波器成为射频前端的主流技术。5G通信将采用更高频段和更多频段，这将显著提升对高性能滤波器的需求，尤其是BAW滤波器。目前，滤波器市场主要由日美企业主导，但中国厂商正在通过技术突破和合作加速崛起。

主要观点

• 滤波器的重要性：滤波器在射频前端系统中承担着低通、高通、带通、带阻四大基础功能，是无线通信系统中的关键组件。
• SAW与BAW滤波器的特性：
  • SAW滤波器：适用于1.5GHz以下频段，具有低插入损耗和良好的抑制性能，但易受温度影响。
  • BAW滤波器：适用于高频应用，性能更优，适合5G通信，但成本较高。
• 5G带来的变化：
  • 高频通信（3GHz以上）和频段数量增加将大幅提升滤波器需求。
  • 4G手机平均使用45个滤波器，而5G预计达到67个。
• 市场空间：仅手机用SAW/BAW滤波器市场已达到百亿级美元规模，预计未来将增长更快。
• 日美垄断现状：
  • SAW滤波器市场由Murata、TDK等日本厂商主导。
  • BAW滤波器市场由Avago（现Broadcom）和Qorvo主导。
• 中国厂商崛起：
  • 中电55所、26所及无锡好达已突破SAW/BAW滤波器技术。
  • 信维通信与中电五十五所合作，布局5G滤波器领域。

关键信息

1. 滤波器基础功能

• 低通：阻止高于某频率的信号。
• 高通：允许高于某频率的信号通过。
• 带通：允许两个频率之间的信号通过。
• 带阻：阻止两个频率之间的信号。

2. 射频前端系统组成

• 包括SAW滤波器、双工器、低通滤波器、功放、开关等。
• 双工器：由两个带阻滤波器组成，用于隔离发射和接收信号。
• 共存滤波器：用于解决Wi-Fi与蜂窝通信之间的干扰问题。
• 载波聚合：通过滤波器实现多频段信号的整合，提高数据传输速率。

3. SAW与BAW滤波器发展趋势

• 小型化：采用更先进的封装技术，如LCCC（无引线陶瓷芯片载体）。
• 高频带宽化：随着5G的到来，滤波器工作频率和带宽将不断提高。
• 集成化：通过SiP（系统级封装）和SoP（系统级芯片）等技术实现多器件集成。

4. 市场预测与规模

• 2016年全球智能手机出货量为14.7亿部，2018年预计为16亿部。
• 每部手机平均使用7美元的SAW/BAW滤波器，预计2018年全球市场规模达112亿美元。
• 5G普及后，滤波器数量将增加，市场价值将进一步提升。

5. 垄断与竞争格局

• SAW滤波器：主要由Murata、TDK、太阳诱电等日本厂商主导，市场份额达95%以上。
• BAW滤波器：主要由Avago（现Broadcom）和Qorvo主导，市场份额达95%以上。
• 专利壁垒：国外厂商在SAW/BAW滤波器领域已构建专利壁垒，国内布局较晚。

6. 中国厂商突破与进展

• 技术瓶颈：国内在SAW/BAW技术方面起步较晚，但近年来已取得显著进展。
• 突破企业：中电55所、中电26所、无锡好达等已实现SAW/BAW滤波器量产。
• 合作发展：信维通信与中电五十五所合作，推动5G滤波器研发。

风险提示

• 全球手机出货量不达预期。
• SAW滤波器渗透率不达预期。
• 国内厂商技术工艺突破不达预期。

相关研究

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图表目录（关键图表）

• 图表1：滤波器按结构和使用分类
• 图表2：滤波器分类
• 图表3：低通、高通滤波器
• 图表4：带通、带阻滤波器
• 图表5：手机通信协议的演化
• 图表6：射频前端系统组成
• 图表7：GNSS卫星导航射频前端示意图
• 图表8：双工器由两个滤波器合并组成
• 图表9：LTE/Wi-Fi共存问题
• 图表10：载波聚合提高吞吐速度
• 图表11：SAW/BAW是射频前端应用的首选
• 图表12：SAW适用于中低频，BAW适用于高频
• 图表13：SAW/BAW滤波器在手机上的应用
• 图表14：SAW滤波器原理
• 图表15：梯型滤波器
• 图表16：DMS型滤波器
• 图表17：标准SAW与TC-SAW比较
• 图表18：TC-SAW滤波器在三星S7前端模组中的应用
• 图表19：BAW滤波器原理
• 图表20：iPhone 6s Plus中集成Avago研发的FBAR-BAW滤波器
• 图表21：3GHz以下频段已被2G至4G通信占据，5G将采用超高频
• 图表22：Qorvo的BAW滤波器解决方案
• 图表23：SAW滤波器外壳改进过程，趋向小型化
• 图表24：GSM模块尺寸的减小
• 图表25：联网设备增多，射频前端增多，滤波器需求量增加
• 图表26：多模多频段选择对滤波器件数量的影响
• 图表27：射频频段增多，滤波器需求量增加
• 图表28：滤波器在智能手机射频前端价值量占比
• 图表29：声波滤波器的整合情况
• 图表30：SAW/BAW滤波器的竞争格局
• 图表31：SAW滤波器全球市场份额
• 图表32：BAW滤波器全球市场份额
• 图表33：国外主要厂商在射频前端器件的优势
• 图表34：声表面波滤波器的常规制作工艺
• 图表35：国内声表技术大事件

作者信息

• 证券分析师：王莉
  执业资格证书号码：S0600517060002
  邮箱：wangl@dwzq.com.cn
• 研究助理：杨明辉
  邮箱：yangmh@dwzq.com.cn
  电话：0755-23945021

时间信息

• 文档发布日期：2017年6月20日