5G频段增加推动射频前端单机价值量跃升,市场规模扩容的核心驱动力主要有三方面:频段数量翻倍带来滤波器与开关用量激增、载波聚合与MIMO等技术升级推高器件性能要求、模组化趋势提升整体价值量。射频前端是手机必要的通信芯片,关系到通话和上网功能,基本不存在被替代的风险。从市场空间看,射频前端市场规模从2012年的53亿美元增长至2020年的153亿美元左右,官方预测2024年市场空间达273亿美元,其中滤波器是价值量最高的分立器件,价值量占比达54%。
频段数量增加:滤波器与开关用量直接翻倍
从历代iPhone覆盖频段数的变化可以清晰看到这一趋势:2012年覆盖18个频段,2018年增至50个,官方预测2024年将达70个。每新增一个频段,都需要对应的滤波器和开关来实现信号的收发与切换,这意味着滤波器和开关的需求量随频段数同步增长。
滤波器在发射和接收通路中都有应用,作用是过滤特定频率的信号。频段越多,需要的滤波器数量就越多,同时还需要将多个接收滤波器和发射滤波器组合成双工器或多工器,来实现收发通道的隔离。射频开关则负责实现接收和发射通道的切换,以及不同频段间的切换,频段增加同样直接推高开关用量。
技术升级:载波聚合与MIMO推高器件性能要求
5G时代引入的载波聚合和MIMO(多入多出)技术,对射频前端的性能提出了更高要求。载波聚合需要同时处理多个频段的信号,要求滤波器具备更陡峭的带外抑制能力;MIMO技术则意味着手机需要更多的收发通路,直接增加PA和LNA的使用数量。
功率放大器(PA)位于发射通路上,用于放大信号功率以保证远距离传输;低噪声放大器(LNA)位于接收通路上,用于抑制噪音并放大天线接收到的微弱信号。技术升级使得每一路收发通道都需要更高性能的PA和LNA,同时数量也在增加,双重因素共同驱动单机价值量提升。
模组化趋势:高端模组核心仍是滤波器
5G时代射频器件数量进一步增加,但手机轻薄化趋势下,旗舰机中留给射频前端的主板空间已经只有10%-15%,因此模组化是必然趋势。射频模组通过SiP封装将两种或以上的分立器件集成在一起,既减小面积又降低输出匹配难度。
值得注意的是,高端射频模组的核心正是滤波器。滤波器也是技术壁垒最高、国产化率最低的分立器件,SAW滤波器国产份额仅3%左右,BAW滤波器国产份额接近空白。在模组化趋势下,掌握滤波器技术的厂商才能在高端市场占据一席之地。
常见问题
射频前端单机价值量具体增加了多少?
从4G到5G,频段数量从约50个向70个级别演进,滤波器、开关、PA、LNA的用量全面增加,加上载波聚合和MIMO带来的性能升级,单机射频前端价值量呈现数倍级别的跃升。具体数值因手机定位和设计不同而有差异,但整体趋势明确。
哪类器件对市场规模扩容贡献最大?
滤波器是价值量最高的分立器件,占比达54%,且根据行业预测其占比还将进一步提升至66%左右。滤波器既是高端模组的核心,又是国产化率最低、替代最慢的器件,是市场规模扩容和国产替代的关键突破口。
射频前端市场规模增长能否持续?
射频前端属于手机必要的通信芯片,不存在消失风险,会随通信技术迭代持续演进。从市场数据看,射频前端市场规模从2012年的53亿美元增长至2020年的153亿美元左右,行业预测2024年将达273亿美元,增长动力主要来自频段增加、技术升级和模组化带来的价值量提升。