5G漸近，濾波器&雙工器一片坦途！
5G時代之風已經(jīng)刮起來了，又會帶動哪一批一起騰飛的企業(yè)呢？今天穎特新老司機就來分析分析。選型替代、查料問貨、拓展供應商就上穎特新網(wǎng)~
根據(jù)獨立調(diào)研機構(gòu)Yole Développement的預計，手機的RF前端模塊/組件（包括濾波器，PA和射頻開關）的市場容量將從2016年的101億美元大幅躍升至2022年的227億美元。這塊市場飛速增長，引來各路好手都想分到一杯羹。
5G可不等于4G+1G喲
在手機中，2G和3G無線網(wǎng)絡的RF功能相對簡單：2G只有4個頻段，3G也僅有5個頻段。但4G時代猛增至40多個頻段。4G不僅融合了2G和3G頻段，而且還搭載了特殊的4G頻段。
一組數(shù)據(jù)對比也可以看出：在早期的GSM 手機中，射頻器件在單部手機上的價值量不足1 美金，而在如今的4G 時代，蘋果、三星的高端旗艦機型的射頻器件單機價值量已超過12.75 美金，單機價值量在過去十年間跳躍增長了數(shù)十倍之多。
下圖可以清晰看出這種演變趨勢：
單部手機RF器件價值量演變（單位：美金）
預計到2020 年，5G應用支持的頻段數(shù)量將實現(xiàn)翻番，新增50 個以上通信頻段，全球2G/3G/4G/5G 網(wǎng)絡合計支持的頻段將達到91個以上，這將帶動射頻濾波器產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)。
理論上單個頻段的射頻信號處理需要2顆濾波器，由于多個濾波器會集成在濾波器組中，手機配備的濾波器件與頻段數(shù)量之間的關系并非簡單線性比例關系。但頻段增多之后，濾波器設計的難度及濾波器數(shù)量大幅增加是確定的趨勢，相應的價值量和銷售數(shù)量，都會數(shù)倍于目前的濾波器。
新玩家涌入分蛋糕
就實際應用而言，國內(nèi)市場銷售的手機普遍支持五模十三頻，即支持的頻段數(shù)量為13 個。而在之前，國內(nèi)2G 手機僅需要支持4個頻段，3G手機至少支持9個頻段，支持頻段的數(shù)量在每一代通信系統(tǒng)升級過程中都有大幅提升。
美國FCC(聯(lián)邦通信委員會)早在2016年7月份劃定了5G 頻段，是世界上第一個確定5G高頻段頻譜的國家。美國5G通信頻段包括3.85Ghz、7Ghz、27.5-28.35 Ghz、37-38.6 Ghz、38.6-40 Ghz、64-71 Ghz。從美國劃定的5G 頻段來看，新增頻段集中在3.8-7Ghz、27-40Ghz、64-71Ghz 的低、中、高三大頻段，高頻率頻段對濾波器的性能要求更加苛刻，從而也需要不斷涌進來的玩家，具備一定的技術(shù)儲備和工藝設備要求。
環(huán)顧整個射頻前端模塊，濾波器無疑是增長最快的細分市場，高通預測射頻濾波器市場將由現(xiàn)在的50億美金的市場規(guī)模增長至2020 年的130億美金。面對快速增長的濾波器市場機遇，高通與日本巨頭TDK 在年初組建了合資公司RF360公司，預計總投資超過30 億美金。
高通+TDK，緊抓濾波器市場機遇
為什么高通要與日本TDK成立合資公司？
業(yè)內(nèi)人士認為，隨著載波聚合（CA）復雜度增加，3載波、4載波，甚至馬上5載波的需求都會被提出來，將會需要越來越多的濾波器/ 雙工器/ 四工器，甚至六工器。
雖然六工器的需求國內(nèi)手機廠商還沒有提出來，但海外手機公司早已在提這方面的需求：如需要做1+3+7的載波聚合，如果只用一根天線來做，這種情況就要用到六工器。
在2015年，平均每部手機要50顆濾波器，而我們預測2020年平均每部手機會有30-40個頻段，則需要100顆濾波器。因此說未來手機射頻前端的增長主要來自于濾波器（多工器）。
TDK的優(yōu)勢就在于濾波器門類很全面，囊括SAW，BAW，溫度補償表面聲波（TC-SAW）。此外，TDK還有功率放大器，包括主流的GaAs工藝以及SoI工藝。另外一方面，射頻前端產(chǎn)品會向高度集成化的SiP模塊（PAMiD）發(fā)展，而TDK可以提供這方面的生產(chǎn)能力，F(xiàn)在的PAMiD已經(jīng)集成了天線開關、功率放大器、多工器與濾波器，而新的趨勢則是再將低噪放大器（LNA）也集成進去，特別是馬上需要的4X4 MIMO。目前高通的SiP射頻模塊都在TDK代工生產(chǎn)的。
從全球范圍來看，SAW 濾波器的主要供應商是TDK-EPCOS ，Murata和太陽誘電，三者合計超過八成的市場份額。BAW 濾波器的主要供應商是Avago 及Qorvo (Triquint)，兩者占有90%以上市場份額。例如，iPhone 7 就配備了2 顆大的濾波器組及2 顆濾波器，其中TDK 供應了2 顆濾波器組及一顆濾波器，而Murata 供應了另外1 顆濾波器。
高通之高，高在哪？
同時在射頻器件市場，高通的手還在伸：提供全套射頻前端器件頗有MTK當年提供的Turn-Key Solution。
究其原因，首先，射頻前端器件的種類越來越多，在手機中占的成本越來越貴。目前，一款3載波的全網(wǎng)通的旗艦機的射頻前端成本已經(jīng)超過10美元，而未來如上所說4載波甚至5載波，將會需要更多的濾波器、更多的雙工器/四工器/甚至六工器，如果再算上5G，射頻前端所占的成本比重會越來越高，甚至會超過一款中端的基帶SoC價格。
其次，手機巨頭們都在做著自己的垂直整合。包括蘋果、三星、華為、甚至小米，他們都要做自己的手機芯片，不再用高通的SoC，所以這個因素也迫使高通在手機芯片上垂直整合更多門類，以求在一臺手機中占用更多的成本，也就是讓單支手機貢獻的價值更多！高通不僅自己做SoC，現(xiàn)在又開始提供全套的射頻前端器件，并且還開始提供自己的觸控芯片，最新的驍龍660系列和630系列都可以提供自己的觸控芯片，并且電源管理與快充芯片也會自己提供。
最后，手機射頻器件的確越來越復雜了，高通提供了全套的SoC+RF前端方案后，會給客戶帶來設計的減化，縮短研發(fā)周期。在未來3-5 年，射頻濾波器、射頻開關、PA 芯片三大細分領域?qū)⑾破鹨淮蟛óa(chǎn)業(yè)資本投資浪潮，并帶動相應的國產(chǎn)替代進程。
編輯：admin 最后修改時間：2020-05-25
