5G 射頻前端：整體高增長，不同器件增長具有結構性。

①全球射頻前端市場將由2017 年的151 億美元，增加到2023 年的352 億美元，年複合增速高達14%。

②不同器件增加具有結構性：濾波器>LNA/開關/調諧>PA；

③射頻前端單機價值量測算：4G 高端機旗艦機目前射頻前端ASP 是12-20 美元。5G 智能手機的射頻成本最初很高，按目前價格，5G sub 6 的2T4R 旗艦機射頻前端ASP 將高達37 美金，預計到2020 年年中中高端手機有望降到28 美金，到2020 年底或2021 年，5G 滲透率持續下沉，射頻前端ASP有望降到20 美元出頭。

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元件數量+複雜度大增，市場空間翻倍增長

全球射頻前端市場空間到 2022 年將超 300 億美元，複合增速高達 14%。正如我們前一章討論的，5G 技術的升級和變化帶來射頻前端行器件數量和價值量的提升，全球射頻前端市場將由 2017 年的 151 億美元，增加到 2023 年的352 億美元，年複合增速高達 14%。

結構性：濾波器>LNA/開關/調諧>PA

射頻前端價值量增長具有結構性，濾波器、開關等未來增速最快。射頻前端器件雖然整體是高增長的，但是不同的射頻前端器件增長也是結構性的。其 中濾波器由於跟頻段數相關，增加頻段就要增加濾波器，因此濾波器未來幾年 複合增速高達 19%，而 PA 由於是化合物半導體工藝，帶寬較寬，因此可以多 個頻段共用一個 PA，數量上增速相對緩慢。

1、濾波器：增速最快，貢獻了射頻前端70%的增量

聲學濾波器 SAW 和 BAW 濾波器目前是主流，SAW成本低佔據 73%市場， BAW 更高頻率。手機端的濾波器主要以聲學濾波器為主，包括 SAW，TCSAW（溫度性能改進的SAW）， BAW/FBAR 等。在 SAW 和 BAW 之間，成本 和高頻性能是兩個主要參考因素， BAW 因為在高頻下具有更好的隔離度和插損，因此高頻性能較好，SAW 由於成本更低價格更便宜，目前仍然佔據濾波器 市場的大部分，根據 Resonant 的預測數據，SAW 濾波器目前佔終端濾波器市 場高達 73%。

Avago 等美系廠商佔比 90%以上 BAW 的市場，SAW 則由村田為代表的 日系廠商主導。在供應格局方面，BAW 濾波器領域 Avago 是龍頭，市佔率 60% 左右，其次是 Qorvo 佔比30%。而 SAW 濾波器領域，村田是龍頭佔據了 50% 的份額，另外兩家日本供應商 Taiyo Yuden 和 TDK緊隨其後。

5G sub 6G增量：sub 6G主要以 LTCC和 BAW 為主要的增量。5G新頻段有兩個特點，一個頻率更高，另一個帶寬更寬，因此對於 5G 新增濾波器，BAW / FBAR 濾波器可以處理高達 6GHz 的頻率，具有低損耗特性，帶外抑制 好，適用於相鄰的頻譜之間的濾波。而傳統的聲學濾波器目前不適應極寬的帶寬，需要更寬帶寬的情況下 LTCC濾波器將會是選擇方案。

核心驅動：CA+頻段增加，濾波器用量跟頻段線性相關，一個頻段對應至 少 1-2 個以上的濾波器。濾波器不論從數量和價值量上來看都是增長最快的。①從價值量上來看，濾波器增長強勁，雙工器和多工器佔比提升，整個濾波器價值量將由 2018 年的 92 億美金增加到 2025 年的 280 億美金，2025年將佔 射頻市場的 70%。②從量上來看，增長也非常快，出貨量將佔 2025 年射頻市 場的 72%。

5G 毫米波增量：IPD 和陶瓷濾波器將可能會是選擇。Skyworks 在其 5G 白皮書中有提到類似觀點，並不認為聲學濾波器也可以解決毫米波的問題，將無源器件集成到硅，玻璃或陶瓷襯底中的 IPD（集成無源器件）濾波器將會是 選擇。

2、PA：整體增長相對平緩

PA 數量增加有限，價值量有提升。PA 主要是對發射的射頻信號進行功率 放大，因此 5G 增加信號發射鏈路就需要增加 PA，但是因為 PA 帶寬較寬，可 以多個頻段共用，比如採用多模多頻的 PA，因此，①從量上來看，PA 沒有什 麼增長，主要多模多頻 PA 的整合程度提高以及低端手機市場（2G 手機）的減 少。②整體價值量有一定增長，因為多模多頻 PA 價值量更高，PA 的價值量將 由 2018 年的44.5 億美金增加到 2022年的 50 億美金。

Skyworks，Avago，Qorvo 是 PA 的三大玩家。PA 是屬於射頻前端中的有源器件，設計製造難度較大，目前 skyworks 是全球第一大供應商，Avago和 Qorvo 位列二三，三家公司佔據了全球手機 PA 市場的 80-90％，成為寡頭壟斷。

GaAs 將仍然是高端 PA 的首選技術，毫米波可能採用 SOI PA。

目前砷化 鎵 PA 依然是主流，隨著 LTE Pro 和 5G Sub 6G的要求的提升，GaAs 滲透率 也將提升。雖然 CMOS PA 越來越成熟並有集成的優勢但是因為參數性能的影響，它只適用於低端市場，而毫米波可能會採用 SOI PA。

5G 對 PA提出了新的要求。為了支持 5G Sub 6G 新技術，需要新增超高 頻的 PA，比如 2T4R 中 2x2 的上行 MIMO就需要增加額外的 PA，5G 更大的 帶寬對 PA 提出了新的功耗要求，同時需要更高的線性度，PA 的功耗控制，結 構封裝中的熱管理也變得更加重要。

3、開關：快速增長，SOI 是首選技術

手機中天線開關用量非常多，種類也很多，按結構可以分為單刀雙擲，單 刀多擲，多刀多擲開關，按用途可以分為 Tx-Rx 開關，Atenna Cross 開關， Rx開關等。

射頻開關將迎來強勁的增長，無論是僅用於 Rx還是用於 Rx / Tx。

不論是 價值量和數量，射頻開關都將迎來高增長，全球射頻開關市場空間將由2018 年的 14.5 億美金增加到 2025 年 23 億美金，其中 Rx / Tx 開關的增長將來自 MIMO 的分集天線處的 Tx使用和由於CA和更多頻段帶來的天線切換數增加。

SOI 仍然是射頻開關的首選技術，RFMEMS 技術將進入高端天線開關市場。從技術上來看，目前 SOI 仍然是射頻開關的首選技術，由於 Bulk-CMOS 為了可能會逐漸退出市場，而 RF MEMS 技術將在 2019 年開始滲透，並在高 端天線開關市場穩步增長。

4、天線調諧：隨著天線數量和複雜度提升高速增長

天線設計挑戰增多，天線調諧用量增加。①4G 時代由於全面屏的推廣， 攝像頭增多等，使得天線淨空變小，天線設計難度增長效率變低，需要越來越 多的調諧開關提升天線性能。②5G 給天線設計帶來更多的挑戰，從 4G 開始到 現在的 5G，MIMO 逐漸增加，頻段也越來越多，這就帶來天線的增加，在 Sub-6Ghz 的時候，需要 8 到10 個天線，但到了毫米波時代，手機天線會增加 到 10 到12 根甚至更多，在天線數量增加的同時，留給天線的空間卻越來越小， 需要類似孔徑調諧（ApertureTuning）、阻抗調諧(Impedance Matching)和更 小的天線解決方案和低損耗的調諧來解決。

天線調諧用量快速增長。隨著 5G 4x4 MIMO 和 8x8 MIMO 架構帶來的更 多的天線數量和天線設計難度增加，天線調諧開關用量快速增加，需要更多的 孔徑調諧提升天線帶寬，更多的阻抗調諧提升天線輻射效率。天線調諧開關市場將從 2018 年的 4.5 億美金增加到 2025 年的 12.3 億美金。目前孔徑調諧器 佔總體積的 75％以上，但阻抗調諧市場將迅速增長，2025 年將佔整個天線調 諧開關市場的 70％。

天線調諧開關技術路徑 SOI 是主流，RFMEMS 份額也將逐漸提升。SOI 是主流技術，被 Qorvo（Qorvo 佔目前調諧市場 70%）和Skyworks 等大廠商 所使用。Cavendish Kinetics（CK）等廠商的 RF MEMS 工藝損耗非常低，獲 得市場認可，份額也在逐漸提升。

5、LNA：隨著接收通路增加穩定增長

LNA 市場將穩步增長，特別是因為新增了接收通路。LNA 主要是用於接收信號時進行小信號放大，以便降低到收發器的線路上的 SNR。3G/4G 時，有部分 LNA 是集成在射頻收發裡面的，沒有單獨的 LNA，因此 LNA 市場空間較小， 2017 年開始快速增長，由於 LTE Adv Pro 和 5G Sub-6 GHz更嚴高的要求，主 頻段通信被要求具有 LNA。

LNA 目前以 SiGe 為主，長期來看，特別是毫米波，基於 SOI 的 LNA 將 成為主流。目前iPhone 等主流手機上的 LNA主要來自英飛凌和Skyworks，並 且由 SiGe 製成， SOI LNA由於良好的性能和更低的成本，並且更好整合，將有可能成本 LNA 的趨勢，特別是毫米波。SOI LNA 與 SOI 開關的模組已於 2017 年開始使用。

5G 手機射頻前端半導體價值量拆分以及測算

▌5G 射頻端變化

• 5G 新增上行 4X4 的 MIMO 需要增加至少 4 根天線，相應的天線調諧 開關和其他開關數量增加。接收分集模塊會增加。
• 更多的頻段，更多的 CA 需要更多的開關，合路器，多工器（濾波器）。
• 5G Sub 6G 還需要 1 個或 2 個超高頻的 PAMiD 模塊（例如，支持 n77 / n78 和 n79，n41需要額外的一個），DRx（接收分集模塊）和 其他一些開關、調諧等在 1T4R 的情況下也需要增加。在 2T4R 的情 況下，需要再添加一組 6GHz以下的超高頻的 PAMiD 模塊。
• 對於毫米波（mmWave），一般需要3-4 個 mmWave 模塊。
• 濾波器，開關和天線的數量也將增加。

4G 高端機和旗艦機目前射頻前端價值量是 12-20 美元。據 Gartner 的數 據，4G 高端手機射頻前端價值量約 12.5 美元，4G 旗艦級的射頻前端價值量約 為 19.2 美元，LTE旗艦/高端智能手機的 RF 前端美元總內容約為 12-20 美元

5G 智能手機的射頻成本最初很高，明年有望降到 30 美金以下。

5G 射頻 前端初期價格很高，按目前價格，5G sub 6 的 2T4R 旗艦機，射頻前端價值量 將高達 37 美金，根據測算，2020 年年中中高端手機有望降到 28 美金，到 2020 年底或2021 年，5G 滲透率持續下沉，射頻前端價值量有望降到20 美元 出頭。

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