材料深一度|射頻器件知多少

射頻器件是無線通訊設備的基礎性零部件,在無線通訊中扮演著兩個重要的角色,即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。隨著5G技術的發展,勢必會將射頻器件的需求推向高潮。

射頻器件的作用

移動通信設備製造業按照功能劃分,可分為核心網設備、網絡覆蓋設備、聯接各系統的傳輸設備及終端接收設備。其中基站系統為核心覆蓋設備,基站系統用於無線射頻信號的發射、接收和處理,是網絡覆蓋系統的核心設備。

射頻器件是無線通訊設備的基礎性零部件,在無線通訊中扮演著兩個重要的角色,即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。

基站主要射頻器件及市場

移動通信基站最主要的四大部分包括濾波器(Filter)、放大器(Main Amplifier)、雙工器(Diplexer)和合路器(Combiner),其他的電路射頻器件主要包括中頻放大器(IF Amp)、低噪聲放大器(LNA)、耦合器(Mixer)、衰減器(Attenuator)、峰值放大器(Peak Amplifier)

等。

濾波器是為移動通信設備中選擇特定頻率的射頻信號的器件,用來消除干擾雜波,讓有用信號儘可能無衰減的通過,對無用信號儘可能的衰減。雙工器是由一個接收端濾波器和一個發射端濾波器組成,實現收發共用同一天線。雙工器是通信過程中通話雙方信號分離、濾除干擾和雜波的關鍵部件,確保在及其擁擠的電磁波環境中,同時清晰的聽到對方的聲音,無需對講切換。 合路器主要用途為將兩路或多路輸入信號合併成一路,用於增加發射信道數,擴大通信容量。射頻功率放大器是為了將調製振盪電路所產生的小功率的射頻信號放大,獲得足夠大的射頻輸出功率,才能饋送到天線上輻射出去。

根據中國信息產業網數據,在移動通信設備市場規模中,基站設備市場規模約佔73.7%左右。截至2017年年初,我國4G宏基站約300萬,其中中國移動144萬,中國電信86萬,中國聯通70萬,而且2017年三大運營商新增4G宏基站60萬。假定5G的宏基站是2017年底的1.5倍,則5G宏基站數量為480萬,屆時我國的5G廣覆蓋階段將基本結束。據預測,2019至2023年宏基站增速將處於高速增長期。


材料深一度|射頻器件知多少


5G 大規模多天線意味著基站側會有多個通道(例如從4T4R 到64T64R),且每個通道都需要一套射頻器件進行信號處理。因此,假設5G與4G基站數量相同,則基站射頻器件的數量會因為基站通道數成倍的增加而顯著增加。並且5G 射頻器件處理信號更復雜、性能要求更高,其單體價值也會有較大提升。因此,射頻器件將在5G產業鏈中顯著受益。

小基站(small cell)是一種從產品形態、發射功率、覆蓋範圍等方面,都相比傳統宏站小得多的基站設備,同時也可以看作是低功率的,既可使用許可頻率、也可融合 WIFI 使用非許可頻率接入技術的無線接入點,功率一般在 50mW-5W,覆蓋範圍在10-200米。小基站建設有利於實現超密集組網。一般小基站的數量約為宏基站數量的1.5-2倍,所以假設2020年部署的小基站將達850萬,以及按當年0.3萬/套計算,小基站市場規模255億元。該部分為新增市場。

移動終端射頻器件及市場

移動終端中的射頻器件主要包括功率放大器(PA)、雙工器、射頻開關、濾波器(包括SAW與BAW兩種)、低噪放大器(LNA)

等等。歸結起來,移動終端射頻器件主要三大細分領域為射頻濾波器、射頻開關、功率放大器等。

目前一個4G全網通手機,前端射頻套片的成本已達到8-10美元,含有10顆以上射頻芯片,包括2-3顆功率放大器芯片、2-4顆射頻開關芯片、6-10顆濾波器芯片。根據Navian的預測,2015年至2019年,用於移動通信終端的射頻前端模塊總市場規模將會從119.4億美元增長至212.1億美元,複合年增長率達到15.4%。但是,各種手機射頻前端組件的增速不一,如濾波器的複合年增長率為21%,射頻開關的複合年增長率為12%,而射頻功率放大器和低噪聲放大器的複合年增長率僅為1%。

數據顯示,去年全球移動終端射頻器件市場規模達110億美元,預計到2020年市場規模有望超180億美元,年複合增速超13%。縱觀全球射頻市場,主要以國外的思佳訊、安華高(含博通)、村田和Qorvo等為主。國內企業主要有銳迪科(RDA)、唯捷創芯(Vanchip) 、國民飛驤(Lansus)、中科漢天下(Huntersun)等。


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