摘要：射頻前端作為通信系統(tǒng)中的核心部件，在5G時(shí)代基站及智能終端大規(guī)模增長(zhǎng)的背景下，具有確定性的良好發(fā)展前景。本文主要介紹射頻前端的具體細(xì)分及其作用，分析其在5G時(shí)代的發(fā)展前景。

　　射頻前端是組建通信系統(tǒng)的核心，具有接收與發(fā)出射頻信號(hào)的功能，其性能與質(zhì)量是決定信號(hào)功率、網(wǎng)絡(luò)連接速度、信號(hào)帶寬、通信質(zhì)量等通信指標(biāo)的關(guān)鍵因素。一般將位于天線和射頻收發(fā)器中間的所有組件統(tǒng)稱為射頻前端，以Wi-Fi、藍(lán)牙、蜂窩、NFC、GPS等為代表的射頻前端模塊能夠?qū)崿F(xiàn)智能手機(jī)的聯(lián)網(wǎng)、文件傳輸、通信、刷卡以及定位等功能。

　　射頻前端為通信系統(tǒng)核心部件

　　射頻前端的分類多樣，按照形態(tài)可以將其分為分立器件和射頻模組，接著可以按照功能將分立器件分為不同功能組件，按照集成度將射頻模組分為低、中、高集成度模組。此外按照信號(hào)傳輸路徑，又可以將射頻前端分為發(fā)射通路和接收通路。

　　從分立器件的功能劃分，主要分為功率放大器(PA)、雙工器(Duplexer和Diplexer)、射頻開關(guān)(Switch)、濾波器(Filter)以及低噪聲放大器(LNA)等，再加上基帶芯片組成完整的射頻系統(tǒng)。

　　其中功率放大器(PA)可以放大發(fā)射通道的射頻信號(hào);雙工器(Duplexer和Diplexer)可以對(duì)收發(fā)信號(hào)進(jìn)行隔離，可以使共用一根天線的設(shè)備正常工作;射頻開關(guān)(Switch)可以實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換;濾波器(Filter)可以對(duì)特定頻段內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行保留并濾除特定頻段外的信號(hào);低噪聲放大器(LNA)可以將接收路徑中的小信號(hào)放大。

　　圖1 射頻前端芯片結(jié)構(gòu)示意圖

　　(Qualcomm，中信建投證券研究發(fā)展部，五度易鏈行研中心)

　　按照射頻模組的集成度劃分低、中、高集成度模組，其中集成度為低度的模組包括ASM、FEM等，集成度為中度的模組包括Div FEM、FEMiD、PAiD、SMMB PA、MMMB PA、RX Module以及TX Module等，集成度為高度的模組包括PAMiD和LNA Div FEM等。

　　表1 主要射頻模組功能與集成度

　　(IEEE，中信建投證券研究發(fā)展部，五度易鏈行研中心)

　　按照信號(hào)傳輸路徑可以分為發(fā)射通路與接收通路。發(fā)射通路主要有功率放大器和濾波器等，接收通路主要有射頻開關(guān)、低噪聲放大器以及濾波器等。不同射頻前端芯片的功能及工藝不同，具體見下表2。

　　表2 主要射頻前端芯片功能與工藝

　　(IEEE，中信建投證券研究發(fā)展部，五度易鏈行研中心)

　　5G時(shí)代射頻前端市場(chǎng)前景向好

　　隨著5G時(shí)代來(lái)臨，數(shù)據(jù)需求爆發(fā)等因素的推動(dòng)，射頻前端的市場(chǎng)前景向好。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2017年手機(jī)射頻前端市場(chǎng)規(guī)模為150億美元，而5G時(shí)代由于射頻前端器件成本由4G時(shí)代的28美元提升到了40美元，截至2023底，全球射頻前端市場(chǎng)規(guī)模約352億美元，

　　從市場(chǎng)需求來(lái)看，射頻前端產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于高集成度、一體化，擁有全線技術(shù)工藝能力的廠商占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而僅有單一器件的技術(shù)工藝能力的廠商的競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)逐漸減弱。從行業(yè)細(xì)分來(lái)看，高端機(jī)射頻前端ASP已達(dá)30美元，按iPhone等高端機(jī)型的射頻前端ASP需求估算，5G創(chuàng)新趨勢(shì)下，未來(lái)該產(chǎn)品市場(chǎng)還將持續(xù)增長(zhǎng);功率放大器、濾波器、射頻開關(guān)價(jià)值總共占射頻前端的9成，隨著MIMO升級(jí)和5G射頻前端重構(gòu)，頻帶擁擠對(duì)前端線性度要求的提高，以及高功率對(duì)功耗要求的提高，天線調(diào)諧、LNA、包絡(luò)芯片的需求也迎來(lái)增長(zhǎng)。

　　圖2 高端手機(jī)射頻前端器件數(shù)量與價(jià)值量變化情況(單位：美元)

　　(Skyworks，平安證券研究所，五度易鏈行研中心)

　　表3 射頻前端細(xì)分市場(chǎng)預(yù)測(cè)及其驅(qū)動(dòng)因素(億美元)

　　(YOLE，中信建投證券研究發(fā)展部，五度易鏈行研中心)

　　結(jié)語(yǔ)

　　射頻前端作為通信系統(tǒng)的核心部件，功率放大器(PA)、雙工器(Duplexer和Diplexer)、射頻開關(guān)(Switch)、濾波器(Filter)以及低噪聲放大器(LNA)等器件在通信系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用。隨著5G時(shí)代來(lái)臨，射頻前端芯片的需求量將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，未來(lái)市場(chǎng)前景向好。