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射频前端芯片遭遇5G风口,会有怎样化学反应?

时间:02-13 来源:海通电子研究 点击:

3.2G到4G,射频前端芯片数量和价值均明显增长
手机芯片向多模方向发展以及支持频段数量指数性增加是手机射频前端模块数量快速增长的主要驱动因素。观察2G到4G射频前端解决方案的三幅示意图,可以形成两点直观感受:1,射频前端芯片数量不断增长;2,射频前端系统复杂度不断提高。

图4是2G功能手机(Feature Phone)的典型射频前端解决方案,主要的射频前端芯片有:1个功率放大器模块(PA),2个发射低通滤波器(LPF),2个接收滤波器(Saw Filter),1个SP6T开关。其中,功率放大器、LPF Filter和SP6T Switch被集成到一颗PA Module里。

图5是3G手机(WCDMA)的典型射频前端解决方案,主要的射频前端芯片在2G方案的基础上,增加了2组PA Module和4组双工器(Duplexer)。

图6是4G LTE手机典型射频前端解决方案,支持"五模十二频",可以看到,在4G时代,射频前端芯片不仅在数量上产生指数级增长,在设计复杂度上更是大大提高。主要的射频前端芯片有:1个集成频段选择开关的多模功率放大器(MMPA),4个PA Module,3个Duplexer/Multiplexer,6个接收/发射Filter,1个用于TD-LTE模式的S1P2开关,分别用于高频、低频和分集电路的3个天线开关模块,1个接收分集滤波器。

表1整理了2G至4G射频前端解决方案中器件的数量,可以看到,4G方案的射频前端芯片数量相比2G方案和3G方案有了明显的增长。印证了我们对手机射频前端芯片的数量随着支持频段数量的增加而指数级递增的推论。

从更为直观的角度观察,图7给出了手机射频前端模块从2G到4G演进过程中价格和出货量的变化数据。目前,高端4G智能手机中射频前端模块的价格合计已经达到16.25美元,中高端4G产品也有7.25美元。相比2G手机的0.80美元和3G手机的3.25美元,射频前端模块的单位产值有了几倍、几十倍的提高,并且,随着4G通信网络渗透率的不断提高,高端4G手机的出货量依然在不断攀升中。

射频前端模块市场分析:3年内突破200亿美元规模
1.市场整体规模和变化趋势
如图8所示,根据市场调查机构Navian的数据,全球移动通信终端的出货数量在不断上涨,到2017年,已经基本完成从功能手机到智能手机的产业升级,在经过2011至2015年的飞速发展期之后,智能手机的增长速度趋于放缓,但随之而来的换机需求使高端智能手机渗透率持续攀升,同时,带有移动通信功能的电子书阅读器和平板电脑等应用成为新的增长点,预计到2019年,全球移动通信终端的总出货数量可达28亿台。

无论是移动通信终端产品数量的增加,还是低端产品向高端演进带来的质量提高,均成为射频前端模块市场的重要驱动因素。根据Navian的预测,2015年至2019年,用于移动通信终端的射频前端模块总市场规模将会从119.4亿美元增长至212.1亿美元,复合年增长率达到15.4%,如图9所示。

2.市场占有率分析,巨头企业优势难以撼动
射频前端芯片市场主要分为两大类,一类是使用MEMS工艺制造的滤波器,以声表面波滤波器(SAW)和体声波滤波器(BAW)为代表,一类是使用半导体工艺制造的电路芯片,以功率放大器(PA)和开关电路(Switch)为代表。

传统的SAW滤波器领域市场已趋向饱和,Muruta、TDK和Taiyo Yuden占据了全球市场份额的80%以上,升级替代产品BAW滤波器近来成为市场焦点,成为MEMS市场的中增长最快的细分产品,根据市场分析机构IHS Supply的调研结果,当前BAW的核心技术主要掌握在Avago(Broadcom)和Qorvo手中,两家公司几乎瓜分了全部市场份额,如图10所示。

功率放大器市场主要分为终端市场和以基站为代表的通信基础设施市场,相比目前终端市场约130亿美元的总容量,基站功率放大器市场规模相对较小,在6亿美元至7亿美元左右。"得终端者得天下"的局面短期内不会发生改变。

我们根据全球主要功率放大器供应商的营业收入规模分别整理出了市场占有率示意图,如图11和图12所示。在终端功率放大器市场,形成了Skyworks、Qorvo和Broadcom(Avago)三家企业寡头竞争的局面,三家企业合计占据了90%以上的市场份额,而在基站功率放大器市场,NXP和Freescale在合并前总共占据了51.1%的市场份额,在反垄断法的限制下,NXP将原有的RF Power部门出售给了北京建广资产管理公司,目前NXP和Infineon在这一领域的市场占有率方面优势明显。

3.深入财务数据分析,揭秘寡头企业核心竞争力
3.1 Qorvo主要财务数据分析

Qorvo(Nasdaq:QRVO)是业界两家领先射频解决方案公司RF Micro Devices和TriQuint Semiconductor合并后的新公司,此项合并在2015年8

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