射频前端深度报告：5G需求推动前端器件量价齐升精选版.docx

1、报告提纲：1 .射频前端的基本架构2 .射频前端市场规模与竞争格局3 .四大射频半导体巨头简介4 . 5G需求推动前端器件量价齐升5 .国内重点关注厂商报告摘要：1、射频系统的整体架构无线通信系统中，一般包含有天线、射频前端、射频收发模块以及基带信号处 理器四个部分。随着5G时代的，天线以及射频前端的需求量及价值均快速上 升，射频前端是将数字信号向无线射 频信号转化的基础部件，也是无线通信系 统的核心组件。5.1、 市场规模与竞争格局过去十年来，射频前端市场规模一直维持稳定高速增长，2019年市场规模达到 170亿美元，相比20年的63亿美元增长269虬 预计到2025年射频前端市场 规模可达

2、250亿美元。射频前端市场集中程度较高，基本为头部四大厂商垄断，2019年所占份额分别 为博通（美国，29%）、思佳讯（美国，28%）,村田（口本，22%）和科沃（美国， 18%）,其他厂商占比仅为 约3%。2. 2、射频前端细分市场结构（按分立器件）滤波器市场（53%） :SAW滤波器由村田主导，BAW技术基本为博通所垄断；功率放大器市场（33%）:美国三大厂商占据93%的市场份额；开关及其他组件（10%）：思佳讯、科沃主导其他射频器件市场。细分市场-滤波器：BAW份额提升，国产市场空间大2019年，滤波器全球销售额为95. 2亿美元，其中SAW为53. 3亿美元，BAW为 41. 9亿美元

3、占比从15年的30%提升至19年的41%,未来随着5G渗透率提升 有望持续增加。2019年，滤波器在中国市场的销售额为26. 1亿美元，其中SAW为14. 6美元,BAW为. 5亿美元。国内滤波器市场由于自给缺口大，且处于4G-5G切换末 期，故市场规模出现负增长，相比15年减少2. 4亿美元。未来随着国产化率 的提升以及5G移动+基站端渗透增加，有望快速反弹。细分市场-滤波器：百亿美元市场，美日大厂垄断行业滤波器行业属于技术、资本密集型，对于设计经验以及专利布局要求极高。手 机射频端随着21世纪以来专利竞争以及激烈并购，逐渐形成了以日系、美系 厂商分别垄断SAW、BAW市场格局。Broad

4、com Murata凭借多年技术积累以及专利布局作为第一阵营瓜分高端市 场;SkyWorks、Qorvo TDK、TaiyOYUden等凭借综合技术以及配套模组作为第 二阵营占据中端市场;韩台陆厂作 为第三阵营目前以低端市场为主，并努力向 中高端市场渗透。细分市场-滤波器：主要厂商SAW:以村田、TDK和太阳诱电为首的日系厂商长期深耕SAW市场，其中村田全 球SAW份额占比达 到47%,并持续推出TC-SAW和IHP-SAW等产品以适应5G需 求；BAW:博通Avago凭借强劲的技术实力和专利布局垄断87%的BAW滤波市场，思 佳讯和科沃紧随其后凭借模组化配套生产位居第二梯队。国内厂商仅有少部

5、分中低端SAW布局，BAW滤波器目前仅有天津诺思等小部分 量产。2.3、 细分市场-PA:美国三巨头基本垄断2019年，全球PA市场规模为56亿美元，预计到2023将将增长至70亿美元。由于射频器件对设计经验及工艺的要求较高，且PA为结构最复杂的前端核心器 件，目前全球市场基 本上由美国三大射频巨头所垄断。其中SkyWOrkS占 43%, Qorvo占25%, Broadcom占25%,其余厂 商份额占比不足10%o细分市场-PA:模组化趋势明显，三代半导体材料逐渐引入由于5G带来的天线以及滤波器组件的增加，终端内部空间减少，为PA多频段 设计带来挑战。模组化趋势为体积减少以及设计流程简化做出

6、贡献，预计 2025年PA类模组规模将达到104亿美元，成为射频前端最大细分市场。（详 见后续系列报告:射频前端的模组化趋势）在2G-4G频段，由于CMOS工艺成熟且易于集成，在终端中被广泛使用。但在高 频频段，GaAS性价 比以及功率特性突出，二代材料成为PA、天线等器件的材 料首选;在基站端，由于GaN高频特性较好，三代半导体材料被广泛使用在基 站侧，未来发展空间广阔。2.4、 细分市场-射频开关：受益频段增加快速增长随着4G技术普及以及5G标准的推进，智能终端中需要支持频段数量大幅度上 升，需要更多开关提升 对更多频段信号的接收能力。20年以来，射频开关 SWitCh市场快速增长，201

7、9年市场规模达到19亿美元，并随着5G大规模商 用将迎来快速增长，预计2023年市场规模将达到35. 6亿美元。射频开关市场龙头厂商为Skyworks （思佳讯）以及村田，均为综合性射频器件及 设计方案提供商，模组化实力强劲。国内射频开关及LNA组件领导者为卓胜 微，目前已经开始国产前端模组化布局。3.1、射频前端产业链：分立器件一一模组一一整机射频前端产业由分立器件厂商、模组厂、整机品牌以及平台设计服务商组成。 其中上游分立器件头部厂商综合性生产销售能力较强，得以更早进行模组化布 局，形成先发优势。日美四大射频巨头介绍：思佳讯、科沃、博通、村田全球射频前端市场集中度较高，前四大厂商SkyWO

8、rks、Qorvo BrOadCOm和 MUrata占据90%以上的市场份额，并不断通过整合并购，业务综合多样化扩张;在PA及LNA等功率放大器领域，思佳讯占有接近一半市场，但正被科沃迎头赶 上;在滤波器方向上，村田独占SAW滤波器47%的市场份额，而博通则寡占87% 的滤波器市场。四大射频巨头中，思佳讯与科沃营收主要来自前端模组，产品类型中，而博通 及村田业务则涉及各 类IC、软件、被动元件和封装等，业务规模庞大，营收 均超过百亿美元。4、发展趋势：发展趋势LRFFEM 前端模组化集成大势所趋发展趋势2:PA功率放大器一一GaN三代半导体渐成主流发展趋势3:滤波器一一高频走向BAW-SMRf

9、eFBAR技术发展趋势4:开关&LNA RF-SOI衬底大规模应用发展趋势5:基站侧一一PA、滤波器材工艺革新报告节选:核心观点 核心观点一：射频肓 射频前端市场2019年彳 波器所占份额超过50( 占份额在15%左右。 核心观点二：射频肓 全球四大射频半导体E 均为综合性器件以及木 端市场为日本、美国目录 CONTENTSOl射频前端的基建 射频系统工作原理 滤波器/双工器 功率放大器PA 低噪声放大器 射频开关和调谐器1、射频系统的整体架构无线通信系统中，一般包含， 着5G时代的，天线以及射频频信号转化的基础部件，也7无线通信系统结构示意图SG basebandmodem荏-F-dLTE

10、BasebandModemTrarI1、射频系统的整体架构按照功能，可将射频前端分为:按照器件不同，射频前端可分 信号滤波）、低噪声放大器LN器duplexer （信号选择，实现i无线通信系统结构示意图1.1、滤波器FiIte门选通特定频率 过滤干扰信号滤波器(Filter),是射频前端 成分，从而提高信号的抗干扰，根据制造工艺的不同，市面上I 体声波滤波器(Bulk Acoustic 应用于GHZ以下的低频滤波，r 格较高。SAW滤波器1.1滤波器：SAW/BAW对比原理SA声波沿着艮IDT交叉换能器将声示意图特性高稳定性；较Ifi插入损耗全适用频段IoM卜制作原材料&基本流程制作原材料在铝

11、酸锂（LiT 晶圆（4寸晶圆为主）米用光; 芯片表面结构和制作工艺较1-1 滤波器Fenter：5G时代，BAW将成为主流由于工艺复杂度、技术以及成1 率的提升，BAW滤波器优异的T三类常用滤波器(LTCU SAW. BAW )白PerformanceBAW/FBARHigh Performance FilteiIHP-SAWTC-SA”V B8DP)B41.3、功率放大器PA： 放大射频信号进行发射随着半导体材料的不断发展， 料是CMoS,技术成熟且产能稳用于高功率、高频器件应用。1目前移动端民用市场主要采用（ 为高射频、大功耗应用的主要二三代半导体材料的特性对比第一代-硅Si半导体-铭Ge

12、L 4、低噪声放大器LNA： 放大接收信号，减少噪声引入低噪声放大器（LNA, Low No 微弱射频信号放大，并尽量减/ 发机的传输距离。因此低噪声）输出1 5 调谐器TUner：天线的阻抗匹配天线调谐器(Tuner)是位放大、增益控制等功能，使5GSub-6通信标准下,常见调谐器的内部结构示意RF2RF11.6、其他射频前端器件Envelop Tracker (ET),即包络 大输出。与平均功率跟踪技术， 射频功率放大器的能效。RF Reveiver,即射频接收机。 ADC等对信号进行变频解调，1 接收机和近零中频接收机三种，2.1、 市场规模与竞争格局过去十年来，射频前端市场 2011年

13、的63亿美元增长260射频前端市场集中程度较循 29%）、思佳讯（美国，2 约3%。射频前端市场规模及同比增速（亿美元2502001501005013.68% 13.28% 13.4292.1、 射频前端细分市场结构 （按分立器件） 滤波器市场（53%） ： SAS 功率放大器市场（33%）： 开关及其他组件（10%）：Murata村日47%TDK东电化21%2.2、 细分市场-滤波器：BAW份额提升，国产市场空间大 2019年，滤波器全球销售容 年的30%提升至19年的41% 2019年，滤波器在中国市交 内滤波器市场由于自给缺匚 亿美元。未来随着国产化冬全球滤波器市场规模（亿美元）全球手机

14、射频滤波器市场规模1602.2、 细分市场-滤波器：百亿美元市场，美日大厂垄断行M滤波器行业属于技术、资才 以来专利竞争以及激烈并处 Broadcom MUrata凭借多 Qorvo TDK TaiyoYuden 为第三阵营目前以低端市场SAW、BAW全球市场格局（2019年）Murata 村田TDK 株式会社Taiyo Yud 太阳诱电2.3、 细分市场-PA：模组化趋势 明显，三代半导体材料逐渐引入由于5G带来的天线以及滤出 趋势为体积减少以及设计浙 频前端最大细分市场。（询在2G-4G频段，由于CMoS 比以及功率特性突出，二个 好，三代半导体材料被广艺 体材料工艺的革新）PA模组或将成

15、为射频前端最大细分市场（身-IAM modules & RF components for front-end and connectivity PA module Receive moduleWi-A & connectivity module2025/S25.8B / AiP moduleDiscrete filter duplexer;. Discrete switch & LNA Tuner7lft2.4、 细分市场-射频开关: 受益频段增加快速增长随着4G技术普及以及5G标; 对更多频段信号的接收能力 亿美元，并随着5G大规模行射频开关市场龙头厂商为Sl 模组化实力强劲。国内射艇全球

16、射频开关市场规模及预测（亿美元）3.1、射频前端国内外主要厂商SAWBAW国内滤波器MurataTDK-EpcosTaiyo YudenSkyworksQorvoI Avago （博通） Qorvo Taiyo YudenITDKII春山精密I纯兴精工I大富科技I武汉凡谷；德清华莹I中电55所/26所；信维通信i无锡好达I麦捷科技3.1、 日美四大射频巨头介绍: 思佳讯、科沃、博通、村田 全球射频前端市场集中度有 市场份额，并不断通过整哈 在PA及LNA等功率放大器包 上，村田独占SAW滤波器4 四大射频巨头中，思佳讯0 类IC、软件、被动元件和封思佳讯-skyworks股票代码SWKS.0市

17、值成立时间营收250.15亿美元1962年22 77,拿开/1 全球主要射频前端厂商（日美系BroadcomNaSdaq上市公司（股票代取博通安华高的公司名称。该公司设计、Skyworks思佳讯Qe) rvo科沃NaSdaq上市公司（股票代存 器、前端模块等产品NaSdaq上市公司（股票代取 心技术及射频解决方案Murata东证、新加坡上市公司（6村田和制造。Infineon德国上市公司（股票代码：英飞凌线网络基础设施的芯片和芯NXPNaSdaq上市公司（股票代取恩智浦电源管理、微处理器器件等TDK-Epcos东电化东证上市公司（股票代码： 压电和保护器件、以及传感 海成立东电化（中国）投资T

18、aivCYlIdan 东证卜市公司（股票代码,目录 CONTENTS4.1、 5G标准频段大量增加，各器 件数量需求增长 以常见的5G频段为例，常下 B1-B34),以及WCDMA/ 在天线方面，由于国内运嚼 LNA由于链路数量的翻倍， 另一方面，由于5G引入了卜 且N78、79等高频段难以与 手机SUb 6机型射频前端价，5G标准大幅度增加频段数量及带宽4.2、 发展趋势L RFFEM前端模组化集成大势所趋在4G时代高端机型中，部5 量增多，整机体积减小，在FEM集成上发展更快的厂 制造工艺以及集成工艺。i 商博通、Qorvo Skyworkj 中度很高的市场中进一步制 集成化的发展方式将成

19、为力知名品牌厂商各档次手机模组化程度rVExpectation Confirmed0vivo8Of4.2、 发展趋势2： PA功率放大器GaN三代半导体渐成主流在3G、4G时代，射频PA以 流和衬底特性，未来一段臣 以其更好的功率特性表现不目前手机市场中碑化钱占魏 随着5G的来临，8GHz以下不同半导体材料的频率-功率特性分布(11(XX) W +IooW -4.2、 发展趋势5：基站侧PA、滤波器材工艺革新 GaN有望成为基站PA主流市 GaN材料的散热特性、功率 LDMe)S成为基站射频PA的: 美元。 5G基站从金属滤波器向陶% 成本低廉等优点，使其成次 高，对滤波器轻量化、集后 更小损

20、耗、更小体积的优费 基站金属滤波器05投资建议建议关注： 卓胜微：国内射频开5 立昂微：国内半导体6 经纬辉开（诺思微）： 信维通信：国内天线 韦尔股份：全球领先C 三安光电：国内化合华5.1、 射频前端厂商产业链示意图分立器件厂商滤波器/双工器诺思微（经纬辉开）开元通信德清华莹（信维通信参股）麦捷科技春山精密信维通信无锡好达模组化及制造、封装厂商模组化及整体解决5.2、 射频前端产业链厂商证券代码公司名称市值（亿元）收盘价G模组化及制造、封装厂商模组化及整体解决方案300782.SZ卓胜微703.62390.90未上市紫光展锐材料、封装600703.SH三安光电1028.0122.95002185.SZ华天科技389.9014.23002023.SZ海特新121.1616.01分立器件厂商滤波器300120.SZ经纬辉开 （天津诺思）63.3513.64未上市开元通信300319.SZ麦捷科技71.6510.28PAr C C Y f L L -y/士/士A CrA C C C（O光大，刘凯）了解更多