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本文來自：國際電子商情

自5月15日，華為被美國商務部列入出口管制“黑名單”以來，全球相關產業鏈出現不小的震蕩。對美國芯片供應商來說，要重新調整業績預期及尋找新的增長點；而對華為來說，要經歷一次全面啟動“備胎”測試和磨合的嚴峻挑戰期，特別是射頻前端這顆模擬芯片“皇冠上的明珠”，找不到“備胎”意味著生產全面停擺。

什么是射頻前端？

射頻前端(RFFE)，是移動通信系統的核心組件，主要起到收發射頻信號的作用，它包括功率放大器(PA)、雙工器(Duplexer和Diplexer)、射頻開關(Switch)、濾波器(Filter)、低噪放大器(LNA)等五個組成部分。

五大器件主要功能：

1、功率放大器用于實現發射通道的射頻信號放大；

2、雙工器用于對發射和接收信號的隔離；

3、射頻開關用于實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換；

4、濾波器用于保留特定頻段內的信號，而將特定頻段外的信號濾除；

5、低噪聲放大器用于實現接收通道的射頻信號放大。

除了上面五大器件，其實還有一個RF天線：處于整個手機通信系統的最外端，是手機實現與外界通信的窗口，其作用是接收電磁波或將電磁波發射出去。

射頻前端市場前景可觀。據Yole數據顯示，2017年手機射頻前端市場規模為150億美元，預計2023年達到352億美元，是2017年的2倍多。

全球射頻前端競爭格局分析

從5大器件的營收占比來看，濾波器約占射頻器件營收的50%，射頻PA約占30%，射頻開關和LNA約占10%，其他約占10%。可見，濾波器和PA是射頻器件的重中之重。對于通信設備而言，沒有PA，信號覆蓋會成問題，而沒有濾波器意味著設備喪失抗干擾能力。

(1)濾波器&雙工器

濾波器包括聲表面濾波器(SAW)、體聲波濾波器(BAW)、MEMS濾波器和IPD等，其中SAW和BAW是應用最為廣泛的濾波器種類。

全球SAW濾波器市場份額排名前五的廠商，分別為村田(47%)、TDK(21%)、太陽誘電(14%)、Skyworks(9%) 、Qorvo(4%)，合計占比達95%。

相較于SAW，BAW更適合于2GHz以上的高頻段，5G新增頻段包括Sub6G和毫米波等超高頻頻段，BAW將成為5G濾波器應用主流。

全球BAW濾波器市場份額TOP3分別是博通(87%)、Qorvo(8%)、太陽誘電(3%)，合計占比達98%。其中，博通一家獨占87%，“寡頭”局面初顯。

相比之下，國內濾波器設計還有很大的差距。國產濾波器廠商有麥捷科技、三環集團、中電德清華瑩、信維通信、好達電子、天津諾思、大富科技、武漢凡谷、華遠微電、瑞宏科技等，但還沒有廠商能夠成熟商用BAW濾波器產品。

對國產廠商而言，濾波器是瓶頸中的瓶頸。目前，能夠量產的國產SAW濾波器，因尺寸太大沒法做集成，只能外掛在芯片外面。GSM、2G或3G低頻通信用的SAW濾波器，國內競爭者將有機會超過對手，而4G和5G使用BAW和FBAR濾波器，天津諾思、麥捷科技等正開始突破。

在代工模式上，目前可量產出貨的濾波器廠家都是IDM模式。在制造工藝方面，MEMS技術制造濾波器具有極高的技術門檻，在保證高度一致性和高質量的條件下實現大規模量產難度較大。

雙工器也常常被劃入濾波器行列，它由兩個濾波器組成，可在一條信道上實現雙向通信。半雙工是通信雙方輪流收發，全雙工是通信雙方同時收發。全雙工通過頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)實現。

(2)功率放大器(PA)

業內人士指出，4G手機內PA數量平均5～7個，5G手機至少十多個，以20 億部通訊終端、單價1～1.5美金計算，市場將是千億元級別。

在終端市場，全球P A絕大部分市場份額被Skyworks、Qorvo、Broadcom、Murata占據，四家廠商合計占比達97%，其中前三家合計占比達到92%。

值得注意的是，Qorvo、Skyworks和Broadcom都完成了PA、Switch、Duplexer、Filter全產品線布局，擁有專用的制造廠和封裝廠。

從三家廠商的財報數據來看，它們在移動通信射頻前端市場的毛利率均高于40%，最高可達50%，凈利率約30%，具有極強的盈利能力。

基站市場，NXP和Freescale在合并前總共占據了51.1%的市場份額。

國內PA設計公司主要有中科漢天下、唯捷創芯、紫光展銳、慧智微、飛驤科技、中普微(韋爾股份控股)等。

在射頻PA代工模式上，Sky-works、Qorvo和Broadcom采用IDM模式。同時，晶圓代工模式也在興起，主要有臺灣穩懋等。國內PA晶圓代工廠商主要有三安光電、海特高新。PA封測廠主要是華天科技和長電科技。

在制造工藝及材料方面，射頻PA主要采用GaAs、RF-SOI、CMOS和SiGe。其中基站PA將采用高頻性能更好的GaN材料，終端PA預計仍會采用性價比更高的GaAs材料。

目前，國內PA產品大多停留在中低端應用，布局高端應用的PA廠商為數不多。不過，華為自行設計GaAsPA，給了國內PA廠商一劑強心針。同時，5G的到來也將帶給國內PA廠商更多替代國外產品的機會。

(3)射頻開關(Switch)

射頻開關在5G要求下既要滿足高功率、高頻率要求，也要配合更加復雜的射頻信號路徑進行結構性提升。在材料及工藝的選擇上，射頻開關多采用化合物半導體工藝如GaN、GaAs工藝等，亦或繼續沿用RF-SOI工藝。

根據QYR Electronic sResearch Center 的統計，2010年以來全球射頻開關市場經歷了持續的快速增長，2017年全球市場規模達到14.47億美元，預計到2020年期間仍保有9.5%的年增長率，市場規模達到19.01億美元。

目前射頻開關市場主要被Skyworks、Qorvo、Broadcom、NXP、Infineon、Murata等占據，這些廠商不斷通過生產技術創新來提高企業效率。

國產RF開關公司有卓勝微、德清華瑩、紫光展銳、唯捷創芯、韋爾股份、迦美信芯、宜確等。其中，卓勝微是國內最大的開關供應商，已打入三星和小米供應鏈，年銷售額約1億美金；展銳同為三星供應商，但所占份額不及卓勝微；唯捷創芯、德清華瑩提供PA設計的同時，也提供RF開關、天線調諧器產品設計。

射頻開關70%以上采用RF-SOI工藝，部分采用GaAs工藝。LTE LNA主要采用RF-SOI和CMOS工藝。國內射頻開關封測廠主要是嘉盛、日月新和通富微電。目前，國內做RF -SOI射頻開關的公司已有20-30家，價格戰進入白熱化。適用于5G的高頻RF開關，是國產廠商極力攻破的方向。

(4)RF天線

目前智能手機主要采用LDS和FPC天線，隨著5G頻率走向高頻，在Sub 6G范圍內，LCP和MPI憑借更低的高頻損耗將成為主流。尤其在毫米波范圍內，天線尺寸急劇縮小，將采用天線陣列模組。LCP優良的彎折性能有助于合理利用智能手機內部的狹小空間。

LCP產業鏈上、中游主要由外國廠商把控。

在國內，生益科技進入LCPFCCL領域，信維通信進入LCP天線領域，立訊精密為LCP天線模組供應商，京信通信和通宇通訊主要是基站天線供應商，碩貝德作為曾經的手機天線霸主，如今產品切入基站、車載和V2X天線領域。

業內人士分析稱， 因5G天線設計方案將由“單體天線”改為“天線陣列”，新型磁性材料及LTCC集成技術將是5G天線的核心技術，LCP天線性能比LDS更好但價格是LDS的20倍，國內手機廠商華為自己設計天線，可能改變天線廠現有的競爭格局。

總體而言， 領先的射頻器件供應商幾乎都采用IDM模式，擁有自己的晶圓廠是其能夠領先市場的關鍵。相對而言，國內更多以代工模式為主，如GaAs工藝主要廠商有臺灣穩懋、臺灣宏捷科和廈門三安集成，RFSOI工藝主要廠商有TowerJazz、中芯國際和華虹宏力，CMOS工藝主要廠商有臺積電、中芯國際和聯電，SiGe工藝主要廠商有格羅方德和TowerJazz。國內少數廠商也在嘗試IDM模式，但是短期內依然會依賴代工廠。

展望未來：

(1)射頻前端市場前景可觀

手機每增加一個頻段，大約需要增加2個濾波器、1個功率放大器和1個天線開關。目前， 智能手機支持30多個頻段，預計5G時代全球2G/3G/4G/5G網絡合計支持的頻段將達到91個以上。隨著5G普及商用，射頻前端的需求量將呈暴發式增長。

(2)模塊“集成化”大勢所趨

在射頻前端“模塊集成”上，發展更快的廠商有望成為市場的主導者。射頻前端集成存在單片集成(片上SoC系統)和混合集成(SiP封裝)兩個發展方向。目前通過SiP的形式更易實現，也是各大廠商重點著力的方向。

(3)國產射頻芯片的新機遇

2017年國產射頻芯片市占率僅有2%。有分析指出，前端主力市場暫由海外巨頭占據，但5G到來后，毫米波頻段將給國產廠商帶來突破機會。化合物半導體制造龍頭三安光電、射頻方案平臺廠商信維通信，以及射頻器件廠商韋爾股份、天通股份、麥捷科技等數十家企業都會有不錯的契機。