从iPhone 6s射频器件拆解来看射频器件的演进与发展

未来的世界是一个无线连接一切的世界。根据Gartner预测，到2020年，联网设备将达到250亿部，实现全球平均每个人3个联网设备的规模。射频器件是无线通讯设备的基础性零部件，在无线通讯中扮演着两个重要的角色，即在发射信号的过程中扮演着将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号；在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。

无论何种通信协议，使用的通讯频率是高是低，配置射频器件模块是系统必备的基础性零部件。无论是使用13.56Mhz的信号作为传输载体NFC系统；抑或是使用900/1800Mhz信号作为传输载体的GSM通讯系统；还是使用24Ghz和77Ghz电磁波信号作为传输载体的无人驾驶毫米波雷达，均需要配置射频器件模块。作为无线通讯不可缺少的基础一环，射频器件的技术革新是推动无线连接向前发展的核心引擎之一。在联网设备大规模增长的环境下，射频器件行业是未来成长最快且最确定的方向性资产。

未来的世界是一个无线连接一切的世界。根据Gartner预测，到2020年，联网设备将达到250亿部，实现全球平均每个人3个联网设备的规模。而据Gartner统计，在2015年，全球消费行业仅仅只有29亿部联网设备；工业应用领域仅7.36亿部联网设备。在无线联网终端设备从2015年的36亿部增加至250亿部的大趋势下，射频器件的年产值将增加数倍。

苹果iPhone 6s SE中的主要射频器件及芯片

射频前端模块由功率放大器（PA）、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。其中功率放大器负责发射通道的射频信号放大；滤波器负责发射及接收信号的滤波；双工器负责FDD 系统的双工切换及接收/发送通道的射频信号滤波；射频开关负责接收、发射通道之间的切换；低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大；接收机/发射机用于射频信号的变频、信道选择。

移动通信终端各个射频器件之间的信号传输关系

以iPhone 7 的配置来看，手机配置了3 颗PA 芯片（高、中、低频段），2 颗滤波器组，2 颗射频开关，2 颗PA、滤波器一体化模组。

2010 年到2015 年苹果手机射频前端模块的演进

2015 年，全球移动终端射频器件市场规模约有110 亿美金。根据高通半导体的预测，移动终端的射频前端模块在2015-2020 年间的复合增速在13%以上，到2020 年市场规模将超过180 亿美金。

射频前端模块市场增长强劲，一方面，2015 年全球4G终端出货量占比刚刚跃过50%，渗透率的提升保证了未来2 年的成长动能。另一方面4G 到5G 的演进过程中，射频器件的复杂度逐渐提升，射频器件的单部手机价值量会得到提升。

2014-2018年移动终端射频器件市场规模（亿美金）

随着终端支持的无线连接协议越来越多，从最初的2G 网络到现在的NFC、2G/3G/4G网络、WiFi、蓝牙、FM 等，通信终端的射频器件单机价值量增长了数倍。展望未来，4G 的渗透率尚未饱和，渗透率提升将继续驱动射频器件单机价值量增长。另外5G通讯为射频器件行业带来新的增长机遇，一方面射频模块需要处理的频段数量大幅增加，另一方面高频段信号处理难度增加，系统对滤波器性能的要求也大幅提高。

在早期的GSM手机中，射频器件的单部手机价值量不足1美金，而如今4G时代，苹果、三星的高端旗舰机型的射频器件单机价值量超过12.75美金，单机价值量在过去的十年间增长了数倍。

3G终端转换为4G终端带来单机价值量翻倍以上增长。根据美国射频器件巨头Triquent的预测，进入4G时代，单部手机射频器件价值从3G终端的3.75美金提升至7.5美金，支持全球漫游的终端设备ASP甚至达到了12.75美金。

单部手机RF器件价值量演变（美金）

2014-2018年单台手机RF器件价值量

4G 终端渗透尚未饱和，根据台湾砷化镓代工巨头win semiconductor 及美国Qorvo的数据预测，全球4G 通讯终端设备渗透率在2015 年达到54%，预计在2019 年将达到74.5%。

2010-2019年LTE（4G）终端渗透率将持续提升

全球蜂窝终端设备出货量预测（百万只）

在2012年全球3G标准协会3GPP提出的LTE R11版本中，蜂窝通讯系统需要支持的频段增加到41个。根据射频器件巨头skyworks预测，到2020年，5G应用支持的频段数量将实现翻番，新增50个以上通信频段，全球2G/3G/4G/5G网络合计支持的频段将达到91个以上。

理论上，单个频段的射频信号处理需要2个滤波器。由于多个滤波器会集成在滤波器组中，手机配置的滤波器器件与频段数量之间的关系并非简单线性比例关系。但频段增多之后，滤波器设计的难度及滤