2020年中國手機射頻前端行業市場規模、市場競爭格局及5G對射頻前端行業的影響分析[圖]

手機射頻李玲玲 2019-12-27 05:46 來源：智研咨詢

一、射頻前端是手機通信的核心組件

射頻前端（RFEE）是移動通信設備的的重要部件。其扮演著兩個角色，在發射信號的過程中扮演著將二進制信號轉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換成二進制數字信號。無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線，射頻前端包括發射通道和接收通道。具體的元器件包括濾波器（Filter）、功率放大器（PA）、射頻開關（Switch）、低噪聲放大器（LNA）、天線調諧器等。

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。從手機終端單機價值量來看，2G時代射頻前端價值量約3美元，4G時代達到18美金，到5G時代將增長至25美金，增幅近40%。

隨著5G商業化的逐步臨近，現在已經形成的初步共識認為，5G標準下現有的移動通信、物聯網通信標準將進行統一，因此未來在統一標準下射頻前端芯片產品的應用領域會被進一步放大。未來5G手機將需要實現更復雜的功能，包括多輸入多輸（MIMO）、智能天線技術（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提升。

5G射頻前端器件數量和價值量大幅提升

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2018年全球射頻前端市場規模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2020年5G手機出貨量占比為13%來測算，2020年射頻前端市場規模可能會達到160億美元。我們認為，高集成度、一體化是射頻前端產品的核心競爭力，擁有全線技術工藝能力的供應商會占據大部分市場，單一器件的供應商市場競爭力會在5G時代逐漸降低。

射頻前端市場規模變動預測

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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、進行更復雜的信號處理，射頻前端在通信系統中的地位進一步提升。同時射頻前端電路需要適應更高的載波頻率、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5G的變化，在整體結構、材質以及器件數量方面都需要大量的革新。射頻前端將是5G極具挑戰、又至關重要的領域，行業變革迫在眉睫。

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，材料和工藝都要發生變化。傳統的射頻工藝以以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備的工藝技術對比

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射頻前端各部件用到的工藝與技術

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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，高一級的通信系統要向下兼容，導致射頻器件越來越多越來越復雜；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終端內部尤為重要。2、大批量生產一致性。如果用分立原件搭建復雜需求的射頻電路，很難保證量產一致性，而模塊化將電路內化，可靠性更高。3、縮短研發周期。射頻前端模組化提升了終端廠商的研發效率，縮短了產品開發周期，使得后者能更快地推出新產品。

Qorvo和Skyworks都推出了把多個射頻器件封裝到一起的SiP封裝產品，Qorvo的RFFushion，skyworks的Skyone產品、高通與TDK合資公司推出的RF360產品，國內銳迪科推出了集成功放、濾波器和開關的模塊，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：PAMiD架構、MMMBPA+ASM架構、MMPA+TxFEM架構，對應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模塊ASM連接，即MMMBPA+ASM架構；MMPA+TxFEM是目前國內應用最廣泛的射頻前端架構，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。主流的旗艦機型因為要支持全球大部分頻段，大都采用PAMiD架構。

射頻前端模組進化圖示

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三、行業集中度進一步提高，國產進入快速發展階段

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與整合能力，可以提供射頻前端整體解決方案，受到手機OEM廠商的青睞。降低了開發難度。

射頻前端市場由四大IDM廠商占據

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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。射頻行業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進入了全網通時代，從而促進了多頻段射頻的需求；二、智能手機的輕薄化趨勢壓縮了PCB板面積，傳統低集成度的設計方案對于捉襟見肘PCB空間來說太過奢侈。

射頻前端行業近年收并購整合情況

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2、手機芯片廠商布局射頻前端，國產射頻進步快速發展階段

2014年高通收購BlackSand獲得PA技術，2016年與TDK成立合資公司RF360，獲取了濾波器技術；國內基帶芯片商展訊（現紫光展銳）2014年收購銳迪科，進入射頻前端產業；2017年MTK收購射頻PA供應商絡達。手機芯片廠商布局射頻前端的最大優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、射頻前端完整手機芯片解決方案對于手機芯片商來說，將很大程度提高自身的行業話語權。

射頻前端產業鏈領梳理

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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模式為主的設計公司供應商，其中高通、海思、MTK、紫光展銳近年來發展速度較快，有望上升至第一梯隊；第三梯隊為擁有部分射頻產品，暫無整體解決方案；四是化合物半導體領域晶圓代工。國產射頻前端方面，伴隨著國產手機品牌的崛起，海思、紫光展銳已經在部分產品實現進口替代；卓勝微、漢天下、唯捷創芯擁有關鍵技術，并且打入知名手機品牌供應鏈。

射頻前端行業主要廠商