2020年中國手機(jī)射頻前端行業(yè)市場規(guī)模、市場競爭格局及5G對射頻前端行業(yè)的影響分析[圖]

    一、射頻前端是手機(jī)通信的核心組件

    射頻前端（RFEE）是移動通信設(shè)備的的重要部件。其扮演著兩個角色，在發(fā)射信號的過程中扮演著將二進(jìn)制信號轉(zhuǎn)換成高頻率的無線電磁波信號，在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號。無線通信設(shè)備中的射頻部分包括射頻前端和天線，射頻前端包括發(fā)射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器（Filter）、功率放大器（PA）、射頻開關(guān)（Switch）、低噪聲放大器（LNA）、天線調(diào)諧器等。

    射頻模塊各器件作用

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    射頻前端價值量隨著通信制式升級而提升。移動終端每增加一個頻段，需要增加1個雙工器，2個濾波器，1個功率放大器和1個天線開關(guān)。從手機(jī)終端單機(jī)價值量來看，2G時代射頻前端價值量約3美元，4G時代達(dá)到18美金，到5G時代將增長至25美金，增幅近40%。

    隨著5G商業(yè)化的逐步臨近，現(xiàn)在已經(jīng)形成的初步共識認(rèn)為，5G標(biāo)準(zhǔn)下現(xiàn)有的移動通信、物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)行統(tǒng)一，因此未來在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下射頻前端芯片產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域會被進(jìn)一步放大。未來5G手機(jī)將需要實現(xiàn)更復(fù)雜的功能，包括多輸入多輸（MIMO）、智能天線技術(shù)（如波束成形或分集）、載波聚合（CA）等，射頻前端價值量還將持續(xù)提升。

    5G射頻前端器件數(shù)量和價值量大幅提升

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    2018年全球射頻前端市場規(guī)模150億美元。5G射頻前端物料成本從28美元提升到40美元，假設(shè)2020年5G手機(jī)出貨量占比為13%來測算，2020年射頻前端市場規(guī)?？赡軙_(dá)到160億美元。我們認(rèn)為，高集成度、一體化是射頻前端產(chǎn)品的核心競爭力，擁有全線技術(shù)工藝能力的供應(yīng)商會占據(jù)大部分市場，單一器件的供應(yīng)商市場競爭力會在5G時代逐漸降低。

    射頻前端市場規(guī)模變動預(yù)測

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    二、5G帶來射頻前端材料和工藝的變化，模組化成為趨勢

    射頻前端在5G時代的重要性日益凸顯。5G需要支持更多的頻段、進(jìn)行更復(fù)雜的信號處理，射頻前端在通信系統(tǒng)中的地位進(jìn)一步提升。同時射頻前端電路需要適應(yīng)更高的載波頻率、更寬的通信帶寬，更高更有效率和高線性度的信號功率輸出，自身需要升級以適應(yīng)5G的變化，在整體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及器件數(shù)量方面都需要大量的革新。射頻前端將是5G極具挑戰(zhàn)、又至關(guān)重要的領(lǐng)域，行業(yè)變革迫在眉睫。

    5G改變射頻前端

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    5G 頻譜提升帶來射頻器件材料和工藝的改變。射頻前端的有源器件由于要承接 5G 高頻率，材料和工藝都要發(fā)生變化。傳統(tǒng)的射頻工藝以以LDMOS、SiGe、GaAs 為主，未來 GaN、SOI 等工藝將逐步成為主流。

    微波頻率范圍功率電子設(shè)備的工藝技術(shù)對比

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    射頻前端各部件用到的工藝與技術(shù)

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    5G時代射頻前端模組化程度將越來越高。隨著通信制式升級，頻段變多，高一級的通信系統(tǒng)要向下兼容，導(dǎo)致射頻器件越來越多越來越復(fù)雜；同時要求增加電池容量，壓縮PCB板面積，決定了模組化是必然趨勢：

    1、終端小型化。射頻前端模組化降低了對PCB面積的占用，這對于寸土寸金的手機(jī)終端內(nèi)部尤為重要。2、大批量生產(chǎn)一致性。如果用分立原件搭建復(fù)雜需求的射頻電路，很難保證量產(chǎn)一致性，而模塊化將電路內(nèi)化，可靠性更高。3、縮短研發(fā)周期。射頻前端模組化提升了終端廠商的研發(fā)效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，使得后者能更快地推出新產(chǎn)品。

    Qorvo和Skyworks都推出了把多個射頻器件封裝到一起的SiP封裝產(chǎn)品，Qorvo的RFFushion，skyworks的Skyone產(chǎn)品、高通與TDK合資公司推出的RF360產(chǎn)品，國內(nèi)銳迪科推出了集成功放、濾波器和開關(guān)的模塊，提供高度集成化的解決能力。

    射頻前端隨著通信制式升級而越來越復(fù)雜

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    射頻前端集成度逐步提升

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    射頻前端模塊通常存在三種主流架構(gòu)：PAMiD架構(gòu)、MMMBPA+ASM架構(gòu)、MMPA+TxFEM架構(gòu)，對應(yīng)了不同形式的模組化。MMMBPA集成2G/3G/4GPA，通過外部濾波器和雙工器與天線開關(guān)模塊ASM連接，即MMMBPA+ASM架構(gòu)；MMPA+TxFEM是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的射頻前端架構(gòu)，MMPA只集成3G/4GPA，2GPA與ASM集成，稱為“TxFEM”。PAMiD集成度最高，集成了MMMBPA+FEMiD。主流的旗艦機(jī)型因為要支持全球大部分頻段，大都采用PAMiD架構(gòu)。

    射頻前端模組進(jìn)化圖示

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    三、行業(yè)集中度進(jìn)一步提高，國產(chǎn)進(jìn)入快速發(fā)展階段

    目前射頻前端市場主要由Skyworks、Broadcom、Qorvo、Murata四大IDM廠商壟斷，因IDM具有各種射頻元件的完整制造技術(shù)與整合能力，可以提供射頻前端整體解決方案，受到手機(jī)OEM廠商的青睞。降低了開發(fā)難度。

    射頻前端市場由四大IDM廠商占據(jù)

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    1、無源器件廠商與有源器件廠商并購整合

    4G商用后，3G時代無源器件廠商主導(dǎo)的FEMiD時代一去不返，2011年Murata通過收購Renesas的PA部門成為PAMiD供應(yīng)商，2014年RFMD與TriQuint合并成立了Qorvo，2016年Skyworks收購了松下的合資公司獲得了高性能濾波器技術(shù)。射頻行業(yè)并購整合的原因主要有：一、高通“五模十頻”基帶的推出讓智能手機(jī)進(jìn)入了全網(wǎng)通時代，從而促進(jìn)了多頻段射頻的需求；二、智能手機(jī)的輕薄化趨勢壓縮了PCB板面積，傳統(tǒng)低集成度的設(shè)計方案對于捉襟見肘PCB空間來說太過奢侈。

    射頻前端行業(yè)近年收并購整合情況

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    2、手機(jī)芯片廠商布局射頻前端，國產(chǎn)射頻進(jìn)步快速發(fā)展階段

    2014年高通收購BlackSand獲得PA技術(shù)，2016年與TDK成立合資公司RF360，獲取了濾波器技術(shù)；國內(nèi)基帶芯片商展訊（現(xiàn)紫光展銳）2014年收購銳迪科，進(jìn)入射頻前端產(chǎn)業(yè)；2017年MTK收購射頻PA供應(yīng)商絡(luò)達(dá)。手機(jī)芯片廠商布局射頻前端的最大優(yōu)勢就是可以跟其他芯片捆綁銷售。能夠提供從AP到基帶、電源管理、射頻前端完整手機(jī)芯片解決方案對于手機(jī)芯片商來說，將很大程度提高自身的行業(yè)話語權(quán)。

    射頻前端產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)梳理

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    目前射頻前端市場的主要參與者有四類，一是以IDM模式為主的老牌射頻方案巨頭，有Skyworks、Qorvo、Murata和Avago（Broadcom）四家；二是以Fabless模式為主的設(shè)計公司供應(yīng)商，其中高通、海思、MTK、紫光展銳近年來發(fā)展速度較快，有望上升至第一梯隊；第三梯隊為擁有部分射頻產(chǎn)品，暫無整體解決方案；四是化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域晶圓代工。國產(chǎn)射頻前端方面，伴隨著國產(chǎn)手機(jī)品牌的崛起，海思、紫光展銳已經(jīng)在部分產(chǎn)品實現(xiàn)進(jìn)口替代；卓勝微、漢天下、唯捷創(chuàng)芯擁有關(guān)鍵技術(shù)，并且打入知名手機(jī)品牌供應(yīng)鏈。

射頻前端行業(yè)主要廠商

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國射頻前端產(chǎn)業(yè)運營現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析報告》