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5G时代渐行渐近 射频前端市场前景向好

杨慧明 2019-10-25 1852 0

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射频前端作为通信系统中的核心部件,在5G时代基站及智能终端大规模增长的背景下,具有确定性的良好发展前景。本文主要介绍射频前端的具体细分及其作用,分析其在5G时代的发展前景。

  摘要:射频前端作为通信系统中的核心部件,在5G时代基站及智能终端大规模增长的背景下,具有确定性的良好发展前景。本文主要介绍射频前端的具体细分及其作用,分析其在5G时代的发展前景。

  射频前端是组建通信系统的核心,具有接收与发出射频信号的功能,其性能与质量是决定信号功率、网络连接速度、信号带宽、通信质量等通信指标的关键因素。一般将位于天线和射频收发器中间的所有组件统称为射频前端,以Wi-Fi、蓝牙、蜂窝、NFC、GPS等为代表的射频前端模块能够实现智能手机的联网、文件传输、通信、刷卡以及定位等功能。

  射频前端为通信系统核心部件

  射频前端的分类多样,按照形态可以将其分为分立器件和射频模组,接着可以按照功能将分立器件分为不同功能组件,按照集成度将射频模组分为低、中、高集成度模组。此外按照信号传输路径,又可以将射频前端分为发射通路和接收通路。

  从分立器件的功能划分,主要分为功率放大器(PA)、双工器(Duplexer和Diplexer)、射频开关(Switch)、滤波器(Filter)以及低噪声放大器(LNA)等,再加上基带芯片组成完整的射频系统。

  其中功率放大器(PA)可以放大发射通道的射频信号;双工器(Duplexer和Diplexer)可以对收发信号进行隔离,可以使共用一根天线的设备正常工作;射频开关(Switch)可以实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换;滤波器(Filter)可以对特定频段内的信号进行保留并滤除特定频段外的信号;低噪声放大器(LNA)可以将接收路径中的小信号放大。

射频前端芯片结构示意图

  图1 射频前端芯片结构示意图

  (Qualcomm,中信建投证券研究发展部,五度易链行研中心)

  按照射频模组的集成度划分低、中、高集成度模组,其中集成度为低度的模组包括ASM、FEM等,集成度为中度的模组包括Div FEM、FEMiD、PAiD、SMMB PA、MMMB PA、RX Module以及TX Module等,集成度为高度的模组包括PAMiD和LNA Div FEM等。

  表1 主要射频模组功能与集成度

主要射频模组功能与集成度 

  (IEEE,中信建投证券研究发展部,五度易链行研中心)

  按照信号传输路径可以分为发射通路与接收通路。发射通路主要有功率放大器和滤波器等,接收通路主要有射频开关、低噪声放大器以及滤波器等。不同射频前端芯片的功能及工艺不同,具体见下表2。

  表2 主要射频前端芯片功能与工艺

 主要射频前端芯片功能与工艺

  (IEEE,中信建投证券研究发展部,五度易链行研中心)

  5G时代射频前端市场前景向好

  随着5G时代来临,数据需求爆发等因素的推动,射频前端的市场前景向好。根据Yole数据,2017年手机射频前端市场规模为150亿美元,而5G时代由于射频前端器件成本由4G时代的28美元提升到了40美元,截至2023底,全球射频前端市场规模约352亿美元,

  从市场需求来看,射频前端产品的核心竞争力在于高集成度、一体化,拥有全线技术工艺能力的厂商占据优势,而仅有单一器件的技术工艺能力的厂商的竞争力将会逐渐减弱。从行业细分来看,高端机射频前端ASP已达30美元,按iPhone等高端机型的射频前端ASP需求估算,5G创新趋势下,未来该产品市场还将持续增长;功率放大器、滤波器、射频开关价值总共占射频前端的9成,随着MIMO升级和5G射频前端重构,频带拥挤对前端线性度要求的提高,以及高功率对功耗要求的提高,天线调谐、LNA、包络芯片的需求也迎来增长。

 高端手机射频前端器件数量与价值量变化情况(单位:美元) 

  图2 高端手机射频前端器件数量与价值量变化情况(单位:美元)

  (Skyworks,平安证券研究所,五度易链行研中心)

  表3 射频前端细分市场预测及其驱动因素(亿美元)

射频前端细分市场预测及其驱动因素(亿美元)

  (YOLE,中信建投证券研究发展部,五度易链行研中心)

  结语

  射频前端作为通信系统的核心部件,功率放大器(PA)、双工器(Duplexer和Diplexer)、射频开关(Switch)、滤波器(Filter)以及低噪声放大器(LNA)等器件在通信系统中起到关键作用。随着5G时代来临,射频前端芯片的需求量将迎来爆发式增长,未来市场前景向好。

 

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