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

安信证券电子团队：5G将至，从射频前端到天线新发展

核心内容

本报告分析了5G技术的发展背景、关键技术、射频前端（RFFE）市场趋势及行业格局，探讨了5G对天线和射频器件的变革影响，并列举了相关标的。5G技术将推动射频前端模块的集成化和高性能化，同时对滤波器、功率放大器（PA）、射频开关等关键组件提出更高要求。

主要观点

1. 5G技术发展趋势

• 通讯技术升级：从1G到5G，每一代技术都带来终端产品和产业链的变革，5G将结合VR、AR等技术，带来用户体验、连接密度、时延、峰值速率等指标的全面提升。
• 技术意义：5G将带来新网络、新市场、新频谱、新标准，推动全球通信网络的国际化和主流化。
• 中国话语权提升：中国提出的SBA架构被3GPP采纳，同时中国5G频段初步确定，有利于推动全球标准统一。

2. 5G关键技术

• 毫米波（mmWave）：频率范围在 $30 \mathrm{GHz} \sim 300 \mathrm{GHz}$，具备高带宽、小天线尺寸、支持MIMO和波束成形技术，适用于5G高频段。
• 载波聚合（CA）：通过整合多个频段提升带宽和网络容量，目前支持最多5个载波、最高100MHz的聚合。
• 大规模MIMO（Massive MIMO）：通过增加天线数量和使用波束成形技术，显著提升频谱效率和能量效率，成为5G时代的重要技术。
• 波束成形：通过定向传输减少干扰和损耗，提升信号质量，是5G高频段的关键技术。

3. 射频前端模块构成

• 滤波器：负责信号滤波，是射频前端中最大的业务板块，市场需求将因多载波聚合和5G天线而增长。
• 功率放大器（PA）：负责信号放大，是第二大业务板块，预计5G时代单机PA数量将从4G时代的6~7颗增至16颗。
• 射频开关：负责接收与发射通道切换，是第三大业务板块，市场需求因频段增加而增长。
• 其他组件：包括天线调谐器、双工器、接收机/发射机等。

关键信息

5G对射频前端的影响

• 频段数倍增：5G将新增50个以上频段，导致射频前端模块数量增加，市场需求显著上升。
• 集成化趋势：由于频段和天线数量的增加，射频前端将向集成化方向发展，如PA+滤波器+开关等集成模块。
• 材料与工艺升级：高频段下，BAW滤波器将逐步替代SAW滤波器；GaN材料在5G时代将因高频、高功率需求而成为PA的首选。

射频前端市场前景

• 市场规模增长：2015年全球射频前端市场规模约110亿美元，预计2020年将突破180亿美元，年复合增长率超13%。
• PA市场：2015年全球PA市场规模为84.5亿美元，预计2020年将增至114.16亿美元。砷化镓PA占据主流，氮化镓PA市场预计2020年达6.2亿美元。
• 滤波器市场：预计2022年市场规模将达163亿美元，BAW滤波器将因高频需求成为主流。
• 射频开关市场：预计2020年市场规模达17亿美元，随着5G发展，射频开关数量将增加，性能要求提升。

射频前端行业趋势

1. 技术发展趋势

• 集成化：射频前端将向集成化方向发展，如PA+滤波器+开关等。
• 高频化：5G将推动高频段（如毫米波）的发展，对滤波器和PA提出更高性能要求。
• 材料升级：从硅基CMOS向砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）发展，尤其是GaN因高功率、高频率特性成为5G时代PA首选材料。

2. 商业模式变化

• IDM vs Fabless：IDM厂商（如Qorvo、Skyworks、Avago）具备完整的制造和封装能力，Fabless厂商（如高通、联发科、展讯）则依赖代工厂，具备设计优势。
• 行业整合：射频前端行业持续整合，主芯片厂商通过并购、合作等方式进入射频市场。

3. 国产化趋势

• 滤波器：SAW滤波器市场将由国内厂商（如麦捷科技）打破国外垄断；BAW滤波器市场由Avago和Qorvo主导，但国内厂商有机会通过技术突破进入市场。
• PA：国内厂商（如Vanchip、中普微、RDA）在5G时代有望实现国产替代，尤其是中高端市场。
• 射频开关：国内厂商（如慧智微）在SOI工艺和集成化方面具备一定竞争力，但整体仍依赖进口。

相关标的

• 滤波器：Murata、TDKEPCOS、Avago、Qorvo、Skyworks等。
• 功率放大器（PA）：Qorvo、Skyworks、Avago、高通、RDA、Vanchip等。
• 射频开关：Qorvo、Skyworks、Avago、RF MEMS厂商等。
• 国内厂商：麦捷科技、Vanchip、中普微、RDA、慧智微、国民飞骧、汉天下等。

总结

5G技术将推动射频前端模块向高频、集成化、高性能方向发展，带动滤波器、功率放大器、射频开关等关键器件的市场增长。随着频段数的增加和多载波聚合的应用，射频前端市场将快速增长。同时，国内厂商在滤波器、PA和射频开关等领域具备一定的发展潜力，有望在5G时代实现国产替代。射频前端行业整合和技术互补成为趋势，未来将形成以IDM厂商为主导的市场格局。