20200618-新时代证券-射频前端行业深度报告_5G发展正当时_射频前端方兴未艾_41页_3mb

5G发展正当时，射频前端方兴未艾

核心内容概述

射频前端是无线通信技术发展的重要组成部分，随着5G网络的建设与商用，射频前端芯片的需求和价值显著提升。5G网络的高频特性、大规模天线阵列和物联网应用推动了射频芯片技术革新与市场爆发。同时，全球射频前端市场长期被海外厂商主导，但随着国产化趋势加速，中国本土企业正逐步崛起。

主要观点

• 5G推动射频芯片升级：5G网络带来了更高频率、更多频段和更复杂的通信协议，促使射频前端芯片向集成化、模块化发展，同时推动新材料如GaN和SiC的应用。
• 射频前端需求激增：5G手机频段数量从4G时代的17-30个提升至50个，射频前端单机价值量从16-20美元提升至25-40美元。5G基站从4T4R升级至64T64R，导致PA数量增加16倍。
• 国产化趋势明显：海外厂商在射频前端领域占据主导地位，但贸易摩擦和技术管制促使国产替代进程加快，国内企业如卓胜微、三安光电、长电科技等正迎来发展机遇。
• 市场空间广阔：射频前端市场在5G推动下呈现爆发式增长，预计到2025年全球市场规模将达258亿美元，其中滤波器和PA是主要增长点。

关键信息

射频前端芯片组成

射频前端芯片包括以下核心组件：

• 功率放大器（PA）
• 低噪声放大器（LNA）
• 天线开关（Switch）
• 滤波器（Filter）
• 双工器（Duplexer）

5G对射频前端的影响

• 手机端：5G手机需支持50个频段，射频前端价值量提升至25-40美元。
• 基站端：5G基站采用64T64R架构，PA数量提升16倍，GaN PA逐渐成为主流。
• 物联网（IoT）：5G推动NB-IoT、eMTC等技术发展，带动射频芯片在IoT领域的应用。

国内企业表现

• 卓胜微：国内射频开关龙头，已进入全球前五。
• 三安光电：在GaAs制造领域实现突破，与行业标杆企业合作。
• 长电科技：国内领先的SIP封装厂商。
• 麦捷科技：优秀射频器件提供商，受益于5G发展。
• 信维通信、东山精密：通过投资布局射频前端产业。

技术与材料趋势

• GaAs：在4G时代广泛应用，5G中部分被GaN取代。
• GaN：适用于高频高压场景，成为5G基站PA主流。
• SiC基GaN：具有更高导热率，适合5G基站应用。
• RF-SOI：整合Switch与LNA，有助于降低器件尺寸和功耗。
• RF MEMS：在天线调谐器等领域已有所应用。

市场预测

• 射频前端市场规模：2018年为150亿美元，预计2025年将达258亿美元，年复合增长率8%。
• 宏基站PA市场：预计2025年总需求约为256亿元，年复合增长率显著。
• 滤波器市场：陶瓷介质滤波器成为5G基站主流，市场将快速增长。

投资建议

• 受益标的：卓胜微、三安光电、长电科技、麦捷科技、信维通信、东山精密。
• 成长空间：射频前端芯片需求增长明确，市场潜力巨大。
• 风险提示：5G建设不及预期、企业研发不及预期、下游需求不及预期、宏观不确定性事件等。

行业趋势

• 集成化与模块化：5G推动射频前端向集成化、模块化发展。
• 国产替代：海外厂商垄断格局被打破，国内企业迎来发展良机。
• 技术壁垒：射频前端行业技术门槛高，涉及设计、工艺、材料等多方面。

图表目录摘要

• 图1：射频和微波电子领域四十年发展路径
• 图2：智能手机通信系统结构
• 图3：射频电路示意图
• 图4：射频前端芯片产业链结构
• 图5：现代无线通讯技术发展历程
• 图6：1G到5G通讯速率提升
• 图7：手机设备随着通讯升级更新换代
• 图8：华为Mate30射频芯片
• 图9：1G到5G基站天线数量增加
• 图10：华为基站芯片主板
• 图11：中低速通讯应用场景
• 图12：NB-IoT模块实物图
• 图13：各代半导体材料与应用场景
• 图14：射频前端演化过程
• 图15：不同封装形式的SAW
• 图16：不同材料的功率与频率对比
• 图17：主要手机厂商射频前端现状与趋势
• 图18：射频前端模块化趋势
• 图19：多种复合功能的PA芯片类型
• 图20：不同射频频率对应滤波器产品
• 图21：SAW和BAW器件结构图
• 图22：不同封装形式的SAW
• 图23：村田CSP封装BAW产品
• 图24：射频开关工艺技术路线
• 图25：SPDT射频开关示意图
• 图26：5G通信需要大规模天线阵列
• 图27：不同材料射频芯片的工作区域
• 图28：不同材料射频芯片对比
• 图29：物联网射频前端PA设计方向
• 图30：全球射频前端和连接器市场规模预测
• 图31：移动射频前端模组封装趋势
• 图32：不同细分频段的SiP组装市场
• 图33：全球GaAs PA市场规模
• 图34：5G手机需要增加更多频段
• 图35：品牌厂商推出5G手机
• 图36：全球智能手机销量预测
• 图37：基站类型与应用场景
• 图38：5G通信未来场景
• 图39：5G基站PA数量大幅提升
• 图40：64T64R提升通信速率
• 图41：中国5G基站GaN功放市场规模预测
• 图42：基站PA未来发展趋势
• 图43：全球GaN射频器件市场规模预测
• 图44：GaN在5G时代将取代LDMOS
• 图45：SiC基GaN市场份额提升
• 图46：中国移动通信基站数量增长
• 图47：陶瓷介质滤波器
• 图48：全球蜂窝通信物联网连接数
• 图49：海外射频器件和模组主要供应商
• 图50：全球射频器件和模组主要供应商
• 图51：全球射频PA市场格局
• 图52：SAW滤波器全球市场份额
• 图53：BAW滤波器全球市场份额
• 图54：射频开关市场格局
• 图55：GaAs器件市场占有率
• 图56：GaAs衬底市场格局
• 图57：GaAs外延片市场格局
• 图58：GaAs产业链主要厂商
• 图59：GaAs代工厂商市场格局
• 图60：GaN功率器件主要玩家
• 图61：GaN厂商专利布局情况

相关报告与资料

• 《电子行业周报：中芯国际快速上会，核心技术公司备受青睐》
• 《电子行业周报：消费电子板块迎爆发》
• 《台积电2020年Q1业绩解读及Q2展望》
• 《国内VS国外：电子板块核心公司2020Q1业绩展望对比》
• 《华为2019年报解读及投资机会展望》

表格摘要

• 表1：物联网通信技术对比
• 表2：2G到5G手机射频前端价值量变化趋势
• 表3：全球智能手机射频前端需求量测算
• 表4：5G宏基站PA市场测算
• 表5：5G宏基站滤波器市场测算
• 表6：射频前端芯片工艺与功能

总结

5G通信技术的快速发展推动了射频前端芯片的升级与市场爆发，同时加速了国产替代进程。海外厂商长期主导射频前端市场，但随着技术封锁与市场变化，国内企业如卓胜微、三安光电、长电科技等正迎来发展机遇。射频前端市场预计持续增长，尤其在5G手机和基站领域，将为相关企业提供广阔的成长空间。