射频芯片5G时代的芯片之王

　　射频前端芯片一直是模拟芯片皇冠上的明珠，由于技术难度高，研发时间长，尤其是射频PA技术，长时间被国外所垄断。
　　5G时代打开了射频行业的天花板，消费者对移动智能终端需求大幅上升，同时移动数据的数据传输量和速度大幅提升，提升了对于射频前端的要求。今天，飞鲸投研就来介绍一下千亿赛道——射频芯片。
　　一、射频行业市场规模增长迅速
　　1、什么是射频前段芯片？
　　射频，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300kHz-300GHz之间。射频是一种高频交流变化电磁波的简称。
　　射频前端芯片是移动智能终端产品核心组成部分之一，其介于天线和收发之间，与天线、射频收发、基带芯片共同构成终端通信系统，是终端通信的基础。射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。
　　射频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；射频低噪声放大器（LNA）用于实现接收通道的射频信号放大；射频功率放大器（PA）用于实现发射通道的射频信号放大；射频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；双工器用于将发射和接收信号的隔离，保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。
　　2、射频前端芯片是如何实现的？
　　射频前端器件均有由半导体工艺制备，用于手机端的功率放大器和低噪声放大器
　　主要基于GaN、GaAs、SOI、SiGe、Si（用于基站端的大功率功率放大器主要采用
　　GaAs和GaN）。滤波器主要品类有SAW和BAW两种，均采用压电材料做基底。RF开关主要基于CMOS、Si、GaAs和GaN材料。
　　举个例子，当我们打电话时，此时输入的语音信号会被手机中的基带芯片转化为数字信号、模拟信号，这些信号会经由射频芯片调制，就会变成射频信号。
　　此时用到射频前端的地方就来了，传输过程的射频信号需要经由射频前端过滤和放大，才能继续传输到基站中。接着基带会把信号输送到另外一台手机上，信号同样需要经过射频前端过滤和放大，然后依次传递给射频芯片和基带，最后输出语音完成整个通话。
　　3、手机单机射频量提高
　　5G打开行业天花板，手机单机射频价值量进一步大幅提高，射频前端芯片的应用市场也在不断扩大。从手机终端单机价值量来看，2G时代射频前端价值量约3美元，4G时代约18美金，到5G时代将增长至25美金，增幅近40%。
　　4、射频芯片的市场规模有多大？
　　射频芯片的主要增长动力来自5G时代手机性能增强和物联网设备数量增加。
　　随着4G的普及，到2016年智能手机支持的频段已经接近40个，根据预测，5G手机支持的频段将新增至少50个，全球2G/3G/4G/5G网络合计支持的频段将超过91个。
　　频段增加会带来智能手机射频元器件数量的同步增加，Yole预计2025年全球射频前端市场规模将增长至258亿美元，2018年至2025年CAGR达8%。
　　二、射频芯片行业重点标的
　　（一）行业竞争激烈，海外巨头垄断市场
　　全球射频前端芯片市场被美日厂商长期占据，国内自给率较低。根据Yole2021年的数据，射频前端市场85%的份额被Skyworks、村田、Qualcomm、Qorvo和Broadcom在内的五家厂商占据，具体来看：
　　1.PA领域：Skyworks约占43%的市场份额，Qorvo和博通各自占比25%，其他厂商占比7%。
　　2.SAW滤波器领域：村田市占率约为50%，TDK占比20%，太阳诱电占比15%，
　　Skyworks占比9%。
　　3.BAW滤波器领域：博通与Qorvo两家公司独占94%的市场，另外6%由太阳诱电与TDK瓜分。
　　4.开关及LNA领域：Qorvo占有35%的市场，Skyworks占比23%，我国企业卓胜微占比8%，其他厂商合计占有34%的市场。
　　（二）国内企业在细分领域寻求突破
　　目前，我国射频前端芯片厂商仍然处于起步阶段，市场话语权有限，但在中美贸易战后国产自制芯片的政策鼎力支持和国内手机品牌占有率持续增长的背景下，国内供应链厂商有望迎来重大发展机遇。
　　其中，卓胜微在射频开关领域已经达到国际先进水平，在LNA和接收端射频模组产品上也具备一定实力；唯捷创芯在射频PA领域表现出色，目前已经占据全球4G中低端PA市场的三成以上；麦捷科技则是国产高端SAW+BAE滤波器领先者。
　　不同器件的国产化率由高到低分别为：
　　开关、低噪声放大器LNA、功率放大器PA、SAW滤波器、BAW滤波器。
　　1.开关/低噪声放大器LNA：国产比例约15%
　　技术难度低、国产化率相对高，目前较多国内厂商具备开关生产能力，综合国产占比约20%。LNA市场规模占比也相对较高。
　　2.功率放大器 PA：国产化率约10%
　　采用化合物半导体工艺，国内厂商大多采用Fabless模式，厂商众多，但同质化比较严重，盈利能力较差。
　　3.SAW滤波器：国产化率约3%
　　日本龙头厂商采用IDM模式封锁工艺壁垒，国内厂商普遍通过自建产线的方式发展，资本投入高需要know-how积累，国产厂商的进度较慢。
　　三、总结
　　国内的射频芯片厂商从相对成熟的分立射频芯片起步，在5G手机广泛普及前的窗口期，实现中低端机型射频前端进口替代，同时积累模组能力，逐步走向全品类供应。未来国内优质厂商有望上升至第一梯队，扩大市场份额，成长空间广阔。
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