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来源|麦姆斯咨询 迦美信芯
编辑|独角兽智库
未来五年，手机射频前端市场充满活力且技术创新层出不穷，预计复合年增长率高达14%，2022年将达到227亿美元。
手机通信技术的演进
2016
年至2022年手机射频前端市场规模翻番有余
手机射频（RF）前端模块和组件市场发展很快，2016年其市场规模为101亿美元，预计到2022年将达到227亿美元，复合年增长率为14%。这样的高速增长，惹得其它半导体市场中的厂商羡慕不已。但是，各种手机射频前端组件的增速不一，如天线调谐器（Antenna tuners）的复合年增长率为40%，滤波器（Filters）的复合年增长率为21%，射频开关（Switches）的复合年增长率为12%，而射频功率放大器和低噪声放大器（PAs & LNAs）的复合年增长率仅为1%.
2016~2022年手机射频前端模块和组件市场
滤波器是射频前端市场中最大的业务板块，其市场规模将从2016年的52亿美元增长至2022年的163亿美元。滤波器市场的驱动力来自于新型天线对额外滤波的需求，以及多载波聚合（CA）对更多的体声波（BAW）滤波器的需求。
功率放大器（PA）和低噪声放大器（LNA）是射频前端市场中第二大的业务板块，但是其增长乏力。高端LTE功率放大器市场的增长将被2G和3G市场的萎缩所平衡。由于新型天线的出现和增长，低噪声放大器市场将稳步前行。
PA模块
LNA LMM和LNA RDM
开关是射频前端市场中第三大的业务板块，其市场规模将从2016年的10亿美元增长至2022年的20亿美元。该市场将主要由天线开关业务驱动而增长。
最后，天线调谐器是射频前端市场中最小的业务板块，2016年市场规模约为3600万美元，预计2022年将达到2.72亿美元。该市场的主要增长原因是调谐功能被添加到主天线和分集天线中。
手机射频前端是一个高度复杂的产业
手机射频前端市场的两位数增长带来了“甜蜜的烦恼”：增加了复杂性！
部署和接入3G及4G网络加速了智能手机的发展，使得人们享受了更多的网络服务，包括即时消息、音乐、照片、电影、视频聊天等。高品质的视频下载和上传是对增强带宽和峰值数据速率的“无限”驱动。
iPhone智能手机支持的频段数量
移动数据的这种持续性增长已经导致需要使用更多的无线电频谱。在移动通信中，随着用户数量和技术种类的激增，无线电频谱成为稀缺资源。
为了应对上述的这种过度需求，手机必须满足复杂的要求，例如： - 支持区域和全球漫游的多频带 - 支持多种蜂窝模式，包括2G、3G、4G、WiFi、蓝牙（Bluetooth）、近场通信（NFC）、全球定位系统（GPS） - 利用多输入多输出（MIMO）改善通信质量，使得数据速率提高和有效范围增加 - 利用智能天线技术（如波束成形或分集）来增强单个数据信号的性能 - 载波聚合（CA）支持更宽的带宽，提升带宽体验，如提供更高的峰值数据速率、更大的总体网络容量和更低的延迟等
所有这些要求（频带从低频到高频）给手机射频前端架构、设计和制造带来了巨大的挑战！
因此，手机射频前端产业对“创新”求贤若渴，其创新主要体现在三个方面： - 材料: 开发新的射频SOI衬底，如SOITEC公司的e-Si衬底，以减少衬底漏电或减小寄生电容。 - 设计: 新型内部组件设计，如ACCO公司的功率放大器，可以提高基于SOI的功率放大器性能，并可以与用于中低频带的砷化镓（GaAs）功率放大器展开成本竞争。 - 架构: 将三个双工器（duplexer）集成到六工器（hexaplexer）中，或者构建多模多带功率放大器模块，可以工作于所有的低频带、高频带或中频带。
手机射频前端的创新之处
四家厂商垄断90%的手机射频前端市场，新厂商如何进入？
博通（Broadcom）、Skyworks、Qorvo和村田（Murata）已经确立了在手机射频前端市场中的领先优势。而新厂商必须能够大批量供应满足手机行业需求的产品，同时还要获得大客户的支持。
另一方面，一旦新技术落地，可能在五年内占领市场，并改变制造商和供应商的产业格局。
举个例子，在天线射频开关（RF-switch）中，SOI开关从2010年的不到20%市场份额增长至2016年的95%市场份额，Peregrine等公司从蓝宝石上硅（Silicon-on-Sapphire, SOS）切换至SOI。
当创新发生时，整个产业链和价值链将改变，厂商要么努力适应，要么黯然离开。衬底供应商和代工服务商将受到这种快速技术变革的深刻影响。
射频前端产业的整合并购历史
领先的厂商和潜在的“颠覆性技术”厂商
短期内，类似Cavendish Kinetics拥有低损耗RF MEMS xPxT开关的厂商可以实现射频前端架构的创新，且无需昂贵的双工器和多路复用器。
从长远来看，潜在的技术创新甚至可以颠覆手机射频产业。例如，Seamless Waves公司正在开发基于CMOS的可调谐模数转换器和可调谐数模转换器，其可以主动地聚焦于特定频率，并调整带宽，从而仅转换输入信号的所需部分。如果这项技术设法实现智能手机所需的低功耗和小尺寸，将很有可能改变射频前端产业，并衍生出更多的创新发展！
延伸阅读
手机射频芯片主要厂商盘点TOP15
来源|电子发烧友网
射频器件已经是一个规模超过200亿美元的大市场，未来由4G+，5G，物联网等对射频器件的爆发性需求会加速它的发展，它未来在手机中套片的价格甚至会超过主芯片。
这一市场，正在吸引巨大的资金、人才和资源，而95% RF器件依靠进口的现状，也给了中国芯片巨大的增长空间，这一次的革命，与往年都不一样，它是由巨大需求的拉动、技术的颠覆和资本的强烈推动产生的。更重要的是，现在中国手机产业的地位和5-10前也完全不一样了，这也给了中国射频器件供应商黄金机会。
手机上的射频芯片占到整个线路板面积的30%～40%。手机中所有核心器件都国产化了，唯独有射频器件，95%还是欧美厂商主导，甚至没有一家亚洲厂商进入。这个现象是不正常的，肯定会被打破，中国芯片公司的机会最大。”前不久，华为海思RF射频专家这样评论道。
现在，手机中RF器件的成本越来越高，一个4G全网通手机，前端RF套片的成本已达到8-10美元，含有10颗以上射频芯片，包括2-3颗PA、2-4颗开关、6-10颗滤波器。未来随着5G到来，RF套片的成本很可能会超过手机主芯片。而物联网的爆发，更是会对射频器件的需求推波助澜。
PA（功率放大器）：95%还是欧美厂商主导。
SOI射频开关：国内做SOI射频开关的公司已有20-30家，价格战已开始进入白热化。
滤波器：虽然前文提到A股市场上麦捷科技由于开始涉足Saw而受到追捧，但是，对于中国公司来说，滤波器才是最大的挑战，这里面主要是专利和工艺。目前能够量产的国产Saw滤波器，由于芯片太厚，都没法做进集成模块，只能做外挂。不过，去年一波Saw缺货，使国产Saw有机会进入一些手机厂家并开始量产，比如好达，这是一个大的突破。总体而言，国内的滤波器目前还在中低端，现在国内滤波器的市场相当于2007-08年，中国的射频PA刚开始的时代。
全球主要射频器件厂商如下：
国外
1、
Skyworks（思佳讯）
总部：美国
主营：射频及无线半导体解决方案、放大器、衰减器、检波器、二极管、定向耦合器、前端模块等。
手机中用到的射频器件：
iPhoneSE：射频芯片 SKY77611、 电源放大模块SKY77827
iPhoneSE： SKY77802-23、 SKY77803-20
iPhone6S：电源放大模块SKY77812（x2）
iPhone6Plus：SKY77802-23
iPhone7Plus：SKY78100-20
2、Qorvo（RFMD与TriQuint）
主营：Qorvo 由RFMD 和TriQuint合并而成。兼具 RFMD 和 TriQuint的技术、集体经验和智慧资源，是移动、基础设施和国防应用领域可扩展和动态 RF 解决方案的全球领导者。
手机中用到的射频器件：
Qorvo无线网络集成电路
3、TriQuint（超群半导体）
主营：功率放大模块、BAW滤波器
手机中用到的射频器件：
iPhone6Plus：功率放大模块TQF6410
iPhone6S：功率放大模块TQF6405
iPhoneSE：功率放大模块TQF6410
4、RFMD（威讯）
总部：美国
主营：功率放大器（PA），传输（TxMs）模块，高性能开关，开关滤波器模块（SFMS），和前端电源管理。
手机中用到的射频器件：
iPhone6Plus：天线开关威讯RF5159
iPhone6S：天线开关威讯RF5150
iPhoneSE：天线开关威讯 RF5159
5、Avago（安华高）（收购了博通）
总部：美国
主营：无线通信、有线基础设施、工业和汽车电子产品、消费电子和计算机外围设备。
手机中用到的射频器件：
iPhone6S：功率放大器ACPM-8030
iPhoneSE：功率放大器ACPM-8010
iPhone6：A8020、A8010
iPhone6Plus：A8020、A8010
iPhone7Plus：AFEM-8065、AFEM-8055
BAW滤波器
6、Murata（村田）（收购Renesas的功率放大器业务）
总部：日本
主营：陶瓷电容、陶瓷滤波器、高频零件、无线传感器等。
手机中用到的射频器件：
iPhone6S：村田240前端模块
iPhoneSE：村田240前端模块
SAW滤波器
7、Epcos（TDK旗下从事射频模组业务的子公司）
总部：德国
主营：世界上最大的电子元器件制造商之一，产品主要市场在通信领域、消费领域、汽车领域及工业电子领域。
手机中用到的射频器件：
iPhoneSE：天线开关模块EPCOS D5255
SAW滤波器
8、Peregrine
主营：天线开关
9、英飞凌（Infineon）（收购了IR）
总部：德国
主营：在无线通信业务领域，英飞凌的产品包括面向射频连接、无绳和移动电话以及无线网络基础设施的芯片和芯片解决方案。除芯片、芯片解决方案以及手机参考设计外，英飞凌在射频技术领域的其他主攻方向还包括短程连接、蜂窝手机和无线基础设施。英飞凌的主要目标之一就是将各种射频功能集成于手机芯片中，例如收发器、滤波器、开关和功率放大器等，同时采用CMOS制造工艺。
国内
10、锐迪科RDA
总部：上海
简介：致力于射频及混合信号芯片和系统芯片的设计、开发、制造、销售并提供相关技术咨询和技术服务。产品主要包括GSM基带/多制式射频收发器芯片/多制式射频功放芯片/蓝牙、无 线、调频收音组合芯片/机顶盒调谐器/数字及模拟电视芯片/对讲机收发器/卫星电视高频头等。同时公司致力于智能机系统以及3G/4G通信终端平台的研 发，向中国及全球新兴市场的客户提供卓越的手机平台产品。
11、唯捷创芯（Vanchip）
总部：天津
简介：2010年由前RFMD人员成立，以主流的GaAs工艺切入射频PA市场，在中国3G时代很成功，后遭遇前东家的起诉，过去两年技术进程放缓。前不久，交了几千万的和解金，纠缠几年的官司终于和解。唯捷创芯被告的不是知识产权问题，而是涉及商业机密。对于砷化镓工艺，已经没有专利的问题。现在涉及商业机密的官司已经和解，客户尽可以放心采用Vanchip的技术与产品。
12、广州智慧微电子（SmarterMicro）
总部：广州
简介：公司从事微波器件和射频模拟集成电路芯片设计、开发、销售并提供相关技术咨询和技术服务。2012年由前Skyworks技术海归创立，其特色是可重构的SOI+GaAs混合工艺。
13、国民飞骧（Lansus）
总部：深圳
简介：2015年从国民技术分离出来。2010年开始依托国内市场开发国产射频功率放大器和射频开关。2011年，其NZ5081应用于宇龙酷派8180TD-SCDMA手机，是第一个应用于智能手机的国产PA（RDA是第一个应用于国产功能机的PA）。2015年，phase 1射频功放做进红米2A手机。现在的客户包括小米，酷派，中兴，魅族等等。国民飞骧已经拥有了国内同行业内最完整、最齐全的4G射频解决方案，覆盖包括MTK、高通、展讯、联芯、Marvell等各种平台。
14、中科汉天下（Huntersun）
总部：北京
简介：手机射频前端/功放芯片，物联网核心芯片。
15、中普微
总部：无锡
简介：公司从事射频IC设计、研发及销售，产品涵盖GSM、W-CDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及快速演变的TD-LTE，提供2G/3G/4G全面的射频前端解决方案。目前公司产品以其高性价比的优势在市场上备受欢迎，得到众多客户包括品牌商的肯定。CUCT的的前瞻性TD-LTE射频功放技术突显了CUCT能够为全球4G市场提供成熟的射频解决方案。
