手机射频前端芯片行业研究报告

手机射频前端芯片行业研究报告

核心观点

|行业概览

射频前端芯片是移动智能终端产品的核心组成部分之一,它的功能是在发射信号过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号,在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分,具体包括功率放大器(PA)、滤波器、低噪声放大器(LNA)、双工器、开关等。

5G在2020年正式开启商用,未来几年渗透率将快速提升,射频前端行业新一轮高速增长趋势明确。2019年全球手机射频前端及器件市场规模约为160亿美元,到2023年或将增长至300亿美元左右,年复合增长率17%。功率放大器(PA)和滤波器作为两大核心芯片都将迎来不同程度的快速增长。

|行业驱动

射频前端芯片市场门槛较高,行业高度集中。Skyworks、Qorvo、博通和村田四大厂商全球市占率达到85%以上,各细分领域垄断程度由低到高分别为:射频开关和天线、PA、滤波器以及射频前端模组。其中,PA主要由三大厂商垄断,滤波器主要由博通和村田垄断。

国内公司正从低端向中高端发展,技术积累扎实的公司具有良好的成长机会。国内射频前端芯片公司与国外龙头差距很大,但经过几年积累,在2G、3G占据一席之地,开始向4G、5G拓展。在PA领域,形成了海思、唯捷创芯、昂瑞微、锐迪科、国民飞骧、慧智微、卓胜微7家较为成熟的企业,预计最终将形成2-3家龙头公司;在滤波器领域,低频段滤波器实现量产,中高端滤波器处于起步阶段,尚未形成稳定的竞争格局,成熟公司和创业公司均有机会胜出。

未来三年面临两个关键竞争要素:(1)进入国产四大手机厂商供应体系,推动4G、5G PA 进口替代;(2)实现5G滤波器量产,填补国内空白,并最终形成射频前端集成能力。

|行业风险

(1)市场竞争风险:高通、海思、紫光展锐等手机基带芯片公司开始延伸进入射频前端领域,市场竞争加剧,对于尚未进入头部配套体系的国内公司,面临业绩下滑的压力。

(2)技术风险:国内公司滤波器技术较国外龙头差距较大,技术能否突破具有较大不确定。

目录

1、行业概况

1.1 射频前端芯片行业概况

1.2 通信行业发展概况

2、行业市场规模

2.1 手机市场规模

2.2 射频前端市场规模

3、竞争分析

3.1 全球竞争情况

3.2 国内射频前端芯片行业现状

4、总结

01

行业概况

1.1 射频前端芯片行业概况

射频前端芯片是移动智能终端产品的核心组成部分之一,它的功能是在发射信号过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号,在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。射频芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分,具体包括功率放大器(PA)、滤波器、低噪声放大器(LNA)、双工器、开关等。功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大;滤波器用于保留特定频段内的信号,而将

特定频段外的信号滤除;低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大;双工器用于隔离发射和接收信号,保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作;开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换。

图1:射频前端芯片产业链示意

资料来源:九鼎投资整理(红色数字代表产业链价值量占比)

1.2 通信行业发展概况

1.2.1 通信行业发展过程

移动通信发展经历了从1G到5G的过程。其中,1G(第一代移动通信系统)是模拟蜂窝移动通信,抗干扰性能差,同时简单的使用FDMA技术导致频率复用度和系统容量都不高。

2G(第二代移动通信技术)加入更多的多址技术,包括TDMA和CDMA,同时2G是数字通信,因此在抗干扰能力上大大增强。

3G相对于2G的改变主要是采用了CDMA技术,扩展了频谱,增加了频谱利用率,提升了

速率,更加利于Internet业务,同时3G的演进技术将多种多址方式进行了结合,使用了更高阶

个release(版本)R15已全部完成并冻结,R16标准制定正在进行中,预计在2020年冻结。R16

作为第二阶段标准版本,主要关注垂直行业应用及整体系统提升。根据大多数国家的部署,2020年,全球市场将全面进入5G商用阶段。

图3:主要国家5G推进计

资料来源:中国信通院、九鼎投资整理

从技术层面看,5G射频技术分为两大部分:网络技术和无线技术。网络技术主要包括网络切片、移动边缘计算、网络功能重构、控制承载分离等技术,不涉及到射频部分;无线技术包括大规模天线、高频段通信、新型多址、载波聚合、先进编码、超密集组网等技术,其中高频通信、大规模天线、载波聚合都要求射频部分用新的硬件来实现,在移动终端上带来新的硬件增量,对应情况分别为:高频通信对PA需求大增,大规模天线催生MIMO天线阵列技术大规模应用,载波聚合对滤波器需求数量及质量大幅提升。

02行业市场规模

Resonator,薄膜腔声谐振滤波器)是目前BAW滤波器的主流产品。

从数量上看,一部手机可以支持4-7种通信模式(TD-SCDMA、WCDMA、GSM等),1 种通信模式又包含若干频段。随着手机支持通信模式和频段的增加,对功率放大器(PA)、低

表1:国产品牌手机射频前端市场规模估算

资料来源:Yole Development、Tri Quint、九鼎投资整理

03竞争分析

3.1 全球竞争情况

综合来看,Skyworks、Qorvo、Broadcom是射频前端芯片/器件最大的三家,占据市场85% 左右的份额。按各细分领域来看,PA 领域:三大主芯片公司Skyworks 、Qorvo 、Broadcom 占据全球市场 93% 的份额。滤波器领域:日本三家企业 Murata 、 TDK 和TaiyoYuden占据全球SAW滤波器市场82%的份额,Broadcom占据全球BAW滤波器市场87% 的份额。

图9:全球PA竞争格局、全球SAW滤波器竞争格局、全球BAW滤波器竞争

格局

资料来源:Gartner、九鼎投资整理

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