2017年射频器件行业现状及发展趋势分析报告(此文档为word格式，可任意修改编辑！）2017年7月正文目录1 通信升级助力射频行业增长 (6)1.1射频器件对无线通信至关重要 (6)1.2通信升级带动射频器件市场空间增加 (7)2 技术变迁引领天线革命 (11)2.1 5G带动天线技术升级 (11)2.2终端天线大幅改动，市场空间大幅提升 (17)2.3国内天线厂商已经崛起，两大龙头布局5G (20)3 通信升级带动滤波器市场高速增长 (23)3.1 SAW滤波器和BAW滤波器为市场主流 (25)3.2随着5G不断推进，受益频段增加及技术应用 (28)3.3滤波器市场被海外垄断，国内厂商寻求突破 (32)4 5G商用化有望推进化合物半导体市场翻倍 (34)4.1移动通信发展，化合物半导体射频应用广泛 (34)4.2 4G普及和5G落地，驱动化合物半导体射频市场高速增长 (36)4.3氮化镓、砷化镓为化合物半导体中的代表 (41)4.4发达国家垄断严重，代工模式促进国内产业链崛起 (45)5 发达国家垄断严重，国产替代趋势确立 (48)5.1厂商集中度不断提升，国产替代需求强烈 (48)5.2万事俱备，国产崛起时机成熟 (55)5.2.1下游终端发展迅猛，中国成为最大的智能手机市场 (56)5.2.2国内射频器件厂商走向成熟，产业链供给开始发力 (58)5.2.3政策支持为产业发展提供助力 (59)5.2.4 5G占领主动地位，利好长期发展 (61)6 主要公司分析 (62)6.1三安光电 (62)6.2信维通信 (63)图目录图1：射频结构 (6)图2：射频前端结构 (7)图3：全球手机射频前端与手机出货增速 (8)图4：iPhone智能手机支持的频段数量 (8)图5：1G到5G手机功能衍变 (9)图6：射频前端变化 (10)图7：全球手机射频前端市场规模（亿美元） (10)图8：码元调制 (11)图9：毫米波 (12)图10：传统天线与波束成型辐射的区别 (13)图11：传统基站天线与大规模天线阵列对比 (14)图12：阵列天线可以同时瞄准多个用户 (14)图13：阵列天线优势 (15)图14：信号叠加原理 (16)图15：毫米波、波束成型、阵列天线相互支持 (16)图16：毫米波频段天线子系统结构 (17)图17：5G天线点阵 (17)图18：5G渗透率预测 (19)图19：中国智能手机销量预测（亿部） (20)图20：国外知名天线厂商 (21)图21：信维通信主要客户 (22)图22：滤波器 (24)图23：低通、高通、带通、带阻滤波器 (24)图24：SAW滤波器与BAW滤波器 (25)图25：SAW滤波器原理 (26)图26：村田（Murata）TC-SAW滤波器 (26)图27：BAW滤波器原理 (27)图28：不同类型滤波器性能 (28)图29：手机射频前端市场规模（亿美元） (29)图30：2G到5G频段数变化 (30)图31：载波聚合技术原理 (31)图32：韩国载波聚合技术演进 (31)图33：SAW滤波器市场格局 (32)图34：BAW滤波器市场格局 (33)图35：半导体材料的发展 (34)图36：PA在手机中的位置 (37)图37：发射机与接收机工作时的天线开关通道 (37)图38：4G手机出货量及占比 (38)图39：2G到4G一部手机PA数量与价值量变化 (39)图40：手机PA需求量变化 (40)图41：物联网 (40)图42：汽车电子 (41)图43：砷化镓应用分布 (42)图44：4G手机市场份额 (43)图45：砷化镓PA需求量（亿个） (43)图46：氮化镓市场细分 (44)图47：PA终端市场格局 (45)图48：三安光电LED与化合物业务 (47)图49：射频行业并购重组 (49)图50：射频行业主要公司 (49)图51：博通公司并购整合发展历程 (50)图52：思佳讯公司产品、客户与竞争者 (53)图53：思佳讯公司营业收入（亿美元）及其增速 (54)图54：思佳讯在华销售额（亿美元）及其占比 (55)图55：思佳讯研发费用（亿美元）及其占比 (55)图56：中国智能手机出货量 (56)图57：中国智能手机出货量占全球比例 (57)图58：千元机成本构成 (57)图59：旗舰机成本构成 (58)图60：国家半导体产业支持时间轴 (59)图61：“十三五”期间国家半导体产业发展规划 (60)图62：各地政府支持集成电路产业发展 (60)图63：2G到4G时代主导标准 (61)图64：国内厂商与运营商布局5G网络 (62)表目录表1：2G到4G手机射频前端数量与价值量变化 (9)表2：各种天线特点对比 (18)表3：2G到5G手机频段与滤波器发展 (29)表4：国内外SAW与BAW滤波器相关厂商 (33)表5：各代半导体性能对比 (35)表6：半导体射频工艺 (36)表7：化合物半导体产业链 (46)表8：国内射频PA布局 (48)表9：全球半导体厂商排名 (50)表10：博通公司营业收入构成（亿美元） (51)表11：博通公司营业收入地区构成（亿美元） (51)表12：思佳讯所在协会 (52)表13：国内射频PA布局 (59)表14：三安光电盈利预测 (63)表15：信维通信盈利预测 (64)1 通信升级助力射频行业增长1.1射频器件对无线通信至关重要射频（RF）器件是无线通讯设备的核心和基础性零部件，手机射频模块主要包括天线、射频前端和射频芯片，主要负责无线电波的接收、发射和处理。
其中天线的功能是对射频信号和电磁信号进行相互转换，射频芯片主要负责射频信号和基带信号之间的相互转换，射频前端负责将接收和发射的射频信号进行放大和滤波。
射频前端主要包括了天线开关、滤波器、双工器、PA（功率放大器）、LNA（低噪声放大器）等器件。
其中天线开关负责不同射频通道之间的转换；滤波器负责射频信号的滤波；双工器负责FDD系统的双工切换和接收发射通道的射频信号滤波；PA负责发射通道的射频信号放大；LNA负责接收通道的射频信号放大。
图1：射频结构图2：射频前端结构1.2通信升级带动射频器件市场空间增加随着通信技术的发展，越来越多制式、频段、新特性的加入，尤其是未来5G以后载波通信、MIMO、高频通信技术的应用，手机射频模块变得越来越重要。
随着4G的成熟、4.5G 和5G技术的引入，手机内射频前端的数量将会不断增加，单个手机终端的射频前端器件的价值会继续提升，其价值量甚至有可能超过主芯片。
从2013年开始，手机射频前端的市场规模增速超过了手机出货量的增速。
虽然近年来全球手机的出货量增速不断下降，2015年增速为9%，2016年增速下降到1%左右，但由于通信频段的增加，手机射频前端的市场规模依然保持了15%以上的增速。
单个手机终端的射频前端器件的价值越来越高，三星、苹果等旗舰机型内的射频前端价值甚至超过12.75美金。
图3：全球手机射频前端与手机出货增速图4：iPhone智能手机支持的频段数量从2G功能机时代单一的通信系统，到如今智能机时代2G、3G、4G、Wi-Fi等众多的无线通信系统，手机射频前端器件的性能要求越来越高，数量也越来越多。
手机新增支持的制式时，射频前端不仅需要新增新制式所在频段的滤波器，还需要新增PA以支持新制式的发射信号放大。
（新增支持一个LTE频段则至少需要增加两个相应频段的滤波器和天线开关端口。
全球LTE频段众多，一颗PA无法支持全球所有的LTE频段，所以在新增支持一些特殊的频段时还可能需要增加额外的PA。
）目前一个全网通的手机至少包括了7颗PA、3个天线开关和6-10颗不同频段的滤波器，射频前端整体的价值已经达到8-10美元。
从2G手机支持4个频段、3G手机支持9个频段，到3GPP R11版本中蜂窝通信系统支持的频段数达到41个，单款手机中射频前端的数量飞速增长。
未来5G所支持的频段数量预计会在50个以上，射频前端器件数量及价值量的又将经历一次飞跃。
图5：1G到5G手机功能衍变表1：2G到4G手机射频前端数量与价值量变化据麦肯姆咨询的数据，2016年手机射频前端市场规模为101亿美元，预计到2022年将达到227亿美元，复合年增长率为14%。
各种手机射频前端组件的增速不一，如滤波器的复合年增长率为21%，射频开关的复合年增长率为12%。
中国电信研究院称，2016年射频前端的市场规模已经突破120亿美元，预计到2020年，手机射频前端的总体市场将超过200亿美元。
图6：射频前端变化图7：全球手机射频前端市场规模（亿美元）未来5G对射频器件的爆发性需求会加速射频器件的发展，随着射频技术和市场规模的高速发展，相关产业链环节公司将深度受益。
未来行业集中度提升和产业链向中国转移已成为必然趋势，建议主要关注天线、化合物半导体和滤波器行业投资机会。
2 技术变迁引领天线革命2.1 5G带动天线技术升级5G的一个关键指标是传输速率：按照华为提出的标准，5G应当实现比4G快十倍以上的传输速率，即5G峰值网络速率达到10Gbps。
同时，5G的高传输速度也使得云端游戏、高清电话会议、VR、AR等应用的普及成为可能。
要满足5G通信网络速度，必须大幅增加通讯带宽。
增加带宽的核心方法是采用更高频段。
从天线角度讲，4G 的使用频段一般在700MHz到2700MHz范围，而5G的高频段将在几GHz到几十GHz级别的毫米波频段上。
2017年6月5日，工信部发布了《公开征求对第五代国际移动通信系统（IMT-2020）使用3300-3600MHz 和4800-5000MHz 频段的意见》。
拟在3300-3600MHz 和4800-5000MHz两个频段上部署5G。
现在手机天线已需覆盖GSM、TDD、FDD等多个频段，未来5G手机天线在原基础上将会覆盖更高频段，无疑会对天线设计+和制造提出诸多挑战。
毫米波无线传输主要通过增加频谱利用率和增加频谱带宽两种方法提高传输速率。
在无线传输中，数据以码元的形式传送，每个码元传送的信息数据量是由调制方式决定的。
为了提高频谱利用率，无线通讯通过操纵无线电波的幅度和相位的调制可以产生载波的不同状态。
当调制方式由简单变到复杂时，载波状态数量增加，一个码元所代表的信息量随之增加。
但另一方面每个码元状态的间距也会变小，因此易受到噪声干扰使得码元偏离原本位置造成解码出错。
在信道噪声很大的情况下使用复杂调制传输误码率较高，而且解码所需要的电路复杂，功耗很大。
图8：码元调制相对于提高频谱利用率，增加频谱带宽的方法更加可行。
在频谱利用率不变的情况下，可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。
众所周知，无线通信依托于电磁波传播，最宝贵的资源莫过于频带。