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1、 第 页 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分目录 HYPERLINK l _TOC_250019 一、 5G 驱动射频前端革命4 HYPERLINK l _TOC_250018 (一) 射频前端是 5G 设备的核心部件4 HYPERLINK l _TOC_250017 (二) 三个维度看 5G 变化6 HYPERLINK l _TOC_250016 (三) 5G 给射频前端带来的三大改变10 HYPERLINK l _TOC_250015 二、 射频市场保持高增,竞争格局暗流涌动15 HYPERLINK l _TOC_250014 (一) 5G 驱动射频器件高增长15 H

2、YPERLINK l _TOC_250013 (二) 美日角逐,射频前端格局初定17 HYPERLINK l _TOC_250012 (三) 5G 毫米波引入新玩家18 HYPERLINK l _TOC_250011 三、重点公司梳理20 HYPERLINK l _TOC_250010 (一) SKYWORKS20 HYPERLINK l _TOC_250009 (二) QORVO20 HYPERLINK l _TOC_250008 (三) BORADCOM21 HYPERLINK l _TOC_250007 (四) 三安光电21 HYPERLINK l _TOC_250006 (五) 东山精

3、密22 HYPERLINK l _TOC_250005 (六) 信维通信22 HYPERLINK l _TOC_250004 (七) 麦捷科技23 HYPERLINK l _TOC_250003 (八) 卓胜微电子24 HYPERLINK l _TOC_250002 (九) 唯捷创芯24 HYPERLINK l _TOC_250001 (十) 汉天下25 HYPERLINK l _TOC_250000 (十一)飞骧科技25 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分图表目录图 1:典型射频前端结构4图 2:IPHONE XS 射频部分4图 3:5G 射频前端器件数量和价值量大幅提

4、升5图 4:5G 改变射频前端6图 5:基站和手机射频系统比较6图 6:典型 5G 基站 AAU 的形态与规格7图 7:终端射频模块和射频前端8图 8:典型终端射频器件分布8图 9:5G SA 网络架构8图 10:5G NSA 网络架构8图 11:SA 与 NSA 对比9图 12:SUB-6GHZ 与 MMWAVE 毫米波9图 13:部署 SUB-6GHZ 和毫米波 5G 的国家和地区10图 14:5G NSA 网络架构10图 15:微波频率范围功率电子设备的工艺技术对比10图 16:射频前端各部件用到的工艺与技术10图 17:RF SOI 技术已经成为射频开关主流11图 18:不同射频器件运

5、用的技术与对应的网络11图 19:5G 不同频谱范围的产品和技术11图 20:采用 GAN 能大大降低基站相控天线阵列成本12图 21:滤波器主要参数13图 22: 5G 时代 BAW/FBAR 是趋势14图 23:BAW 滤波器是增长最快的射频器件14图 24:射频前端随着通信制式升级而越来越复杂15图 25:射频前端集成度逐步提升15图 26:村田 PAMID 系列产品15图 27:射频前端模组进化图示15图 28:爱立信 15 GHZ 基站系统16图 29:通信基站发展趋势16图 30:手机射频前端价值量随通信制式复杂而提升17图 31:手机射频前端价值量随通信制式复杂而提升17图 32

6、:近年来射频领域的并购事件18图 33:高通推动 5G 射频供应链的整合变化19图 34:QUALCOMM QTM525 毫米波天线模组和 SNAPDRAGON X55 5G 调制解调器19图 35: QUALCOMM5G 射频解决方案19图 36: SKYWORKS 历年营收与增速20图 37: SKYWORKS 历年净利润与增速20图 38: QORVO 历年营收与增速21图 39: QORVO 历年净利润与增速21图 40: 三安集成工艺平台22图 41: 三安集成微波射频代工服务22图 42:艾福电子 900MHZ 4T4R 双工器22图 43: 艾福电子主要财务数据22图 44:麦捷

7、科技产品在手机中的应用23图 45: 卓胜微产品结构24图 46: 卓胜微营收与利润数据24 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分一、 5G 驱动射频前端革命(一) 射频前端是 5G 设备的核心部件射频前端(RFEE)是移动通信设备的的重要部件。其扮演着两个角色,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。无线通信设备中的射频部分包括射频前端和天线,射频前端包括发射通道和接收通道。具体的元器件包括滤波器(Filter)、功率放大器(PA)、射频开关(Switch)、低噪声放大器(LNA)、天线

8、调谐器等。射频部分处于发射状态时,开关的接收支路关闭发射支路打开,低噪声放大器处于关闭状 态,从收发机(Tranceiver)发出的信号经过功率放大器(PA)放大,再通过滤波器滤除杂波,通过双工器(由两个滤波器组成)后连接到开关的发射支路,信号通过天线 发射出去;当射频部分处于接收状态时,开关的接收支路打开发射通道关闭,功率放 大器关闭,从天线接收到的信号,通过开关的接收支路到双工器,经过滤波后传递给 低噪声放大器放大,放大后传递给收发机进行信号处理,完成信号接收。图 1:典型射频前端结构图 2:iPhone XS 射频部分资料来源:高通,太平洋证券整理资料来源:iFixit,太平洋证券整理图

9、 3:射频模块各器件作用资料来源:太平洋证券整理 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分射频前端价值量随着通信制式升级而提升。从手机终端单机价值量来看,2G时代射频前端价值量约3美元,4G时代达到18美金,到5G时代将增长至25美金,增幅近40%。移动终端每增加一个频段,需要增加1个双工器,2 个滤波器,1个功率放大器和1个天线开关。未来5G手机将需要实现更复杂的功能,包括多输入多输(MIMO)、智能天线技术(如波束成形或分集)、载波聚合(CA)等,射频前端价值量还将持续提升。图 4:5G 射频前端器件数量和价值量大幅提升资料来源:Skyworks,太平洋证券整理射频前端在5

10、G时代的重要性日益凸显。5G需要支持更多的频段、进行更复杂的信 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分号处理,射频前端在通信系统中的地位进一步提升。同时射频前端电路需要适应更高的载波频率、更宽的通信带宽,更高更有效率和高线性度的信号功率输出,自身需要升级以适应5G的变化,在整体结构、材质以及器件数量方面都需要巨大的革新。射频前端将是5G极具挑战、又至关重要的领域,行业变革迫在眉睫。图 5:5G 改变射频前端资料来源:Qrovo,太平洋证券整理(二) 三个维度看 5G 变化我们从三个维度讨论5G对通信环境的改变,分别是基站侧与终端侧、SA与NSA、Sub-6GHZ与mmwave

11、毫米波,以此来探讨5G对射频前端带来的影响。1、基站侧与终端侧基站与手机终端都需要射频前端,但是两者有所差异:1、市场规模方面,终端数量远高于基站数量,相应的射频前端市场规模也高于后者。2、性能要求方面,手机终端要求耗电量低、尺寸小、功率低,基站对应要求相对较低。对于移动智能终端,如3G、4G智能手机要求射频前端具有高效率,使智能终端的通话时间延长,而基站系统要求射频前端功放要有高输出功率,提高信号的传输距离。3、单机射频器件数量方面, 基站必须支持多频段多通道同时发射接收,支持32、64通道,如华为基站设备64T64R, 需要用到的滤波器与功率放大器更多。图 6:基站和手机射频系统比较 HY

12、PERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分资料来源:太平洋证券整理对于基站射频,4G基站采用“BBU+RRU”的组网解决方案,Base Band Unit(BBU) 是基带处理单元,通常用于基带数字信号处理,通过传输设备直接与基站控制器相连; Radio Remote Unit(RRU)是射频拉远单元,包括收发信机的中频和射频模块,主要用于处理中频和射频信号,射频前端就位于RRU当中。5G基站则采用“CU+DU+AAU”的结构,射频前端位于AAU当中。图 7:典型 5G 基站 AAU 的形态与规格资料来源:华为,太平洋证券整理对于手机射频,一般集成在手机射频模块里,主要包括天线、射频

13、前端和射频芯片,目前手机射频芯片多与基带芯片集成在主芯片内,天线则设计为单独的模块,射频前端因制作材料的不同难以与芯片集成,且射频前端器件种类较多,因此会分成多个不同功能的射频前端模块。 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分图 8:终端射频模块和射频前端图 9:典型终端射频器件分布资料来源:移动通信,太平洋证券整理资料来源:高通,太平洋证券整理2、SA与NSA随着Rel-15标准的冻结,摆在电信运营商的难题是究竟选择5G 独立(SA)网络, 或者是折中部署由LTE网络完善而来的非独立(NSA)网络。SA架构提供完善的5G体验,而NSA预计资本支出相对较低,在5G大规模应用前

14、,NSA可以作为风险较低的过渡方案。5G NSA作为过渡方案,增加了射频前端的复杂程度。5G NSA需要4G LTE和5G双连接,采用主从结构,即以4G节点为主结构,5G接入节点为从结构,意味着存在频率互相干扰的问题。在所有移动运营商转换为SA之前,NSA将是全球许多运营商的选择,射频前端比SA架构更为复杂,至少在很长的一段时间内继续为终端射频设计带来挑战。图 10:5G SA 网络架构图 11:5G NSA 网络架构资料来源:IHS,太平洋证券整理资料来源:IHS,太平洋证券整理 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分图 12:SA 与 NSA 对比SA 系统NSA 系统所

15、需投资短期高低到中长期N/A高波谱Sub-6GHZ 频段优质网络覆盖最佳选择依赖 LTE 网络完成覆盖mmwave 频段通过利用基于热点的网络部署完成需要基于热点的网络部署服务支持满足 5G 三大应用场景:eMBB、URLLC、mMTC仅支持 eMBB 应用场景网络性能速率(DL/UL)20Gbps/10Gbps20Gbps/10Gbps延迟1ms4ms网络密度1mil devices per km1mil devices per km资料来源:IHS,太平洋证券整理3、Sub-6GHZ与mmwave毫米波Sub-6GHZ即低于6GHZ的5G新频段,是现有LTE频段的向上延续,一定程度上能够利

16、用现有的基站设施从而简化5G部署。Sub-6GHZ又可分为低频段(1GHZ以下)和中频段(16GHZ),1 GHz 以下的超高频 (UHF) 频段非常适合高数据速率下的长距离传输,是实现 5G 大规模机器类型通信 (mMTC) 的理想选择;1到6GHZ的中频段则适用于需要至少 100 MHz 通道带宽的 5G 增强型移动宽带 (eMBB) 。mmwave毫米波指24GHZ100GHZ的5G新频段,用于短距离、高数据速率的传输和交换,对应的则是5G超高可靠低时延通信场景(URLLC)。图 13:Sub-6GHZ 与 mmwave 毫米波资料来源:太平洋证券整理低高频段协同,Sub-6GHZ与mm

17、wave毫米波合力促5G落地。一个关于5G发展的共识就是,高低频段协同发展策略,以中低频(Sub-6GHZ)为基础,高频(mmwave HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分毫米波)为补充,同步开展研究验证,合力促进5G落地应用。6GHZ以下频谱面向广域覆盖、高移动性服务等业务场景,作为5G的基础频段具有重要意义。而对于24GHZ以上高频段,可以满足网络高速高容量需求,作为5G的补充频段。图 14:部署 Sub-6GHZ 和毫米波 5G 的国家和地区图 15:5G NSA 网络架构国家和地区已规划Sub-6GHz 频段用于 5G澳大利亚、捷克、法国、香港、拉脱维亚、墨西哥、荷

18、兰、波兰、韩国、西班牙、瑞士、泰国、英国、美国已规划 6GHz 以上频段用于 5G澳大利亚、加拿大、香港、波兰、韩国、美国资料来源:中国电信,太平洋证券整理资料来源: microwaves&RF,太平洋证券整理(三) 5G 给射频前端带来的三大改变改变一:有源器件工艺转向GaAs/GaN/SOI5G频谱提升带来射频器件材料和工艺的两大改变。射频前端的有源器件由于要承接5G高频率,材料和工艺都要发生变化。传统的射频工艺以以LDMOS、SiGe、GaAs 为主,未来GaN、SOI等工艺将逐步成为主流。图 16:微波频率范围功率电子设备的工艺技术对比图 17:射频前端各部件用到的工艺与技术 HYPE

19、RLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分资料来源:太平洋证券整理资料来源:CMCC,太平洋证券整理对于功放PA,目前针对3G和4G市场的PA主要有基于Si的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)和砷化镓(GaAs)PA两种,其中又以GaAs PA为主流。基于GaAs工艺的功放技术以其高耐压、高功率、纵向电流特性和良好的衬底特性而特别适合于射频功率放大器应用,在3G、4G等移动通信终端和高端智能手机领域,GaAs功放芯片有着不可撼动的地位。而在基站领域,GaN有望取代LDMOS,成为PA的主流技术。对于天线开关/LNA,传统是以GaAs技术为主,随着通信世代更新,RF-SOI技术逐渐成为

20、主流。与GaAs相比,RF-SOI具有相同的性能和功耗,成本超过30%减少和50% 的模具面积。因此,RF-SOI逐渐取代GaAs。RF-SOI技术自2010年开始应用后,目前已经几乎100%应用于智能手机,而且有望从射频开关向PA、LNA等部件渗透。图 18:RF SOI 技术已经成为射频开关主流资料来源:Soitec,太平洋证券整理工艺进化在Sub-6GHZ和毫米波频段有所不同。对于Sub-6GHZ,由于与现有4G频段接近,虽然结构更为复杂,但是射频工艺整体变化不大,基本工艺都可以作为可选项,更多的是渐进式创新。而对于毫米波,由于射频前端集成度更高,更容易实现集成的SOI技术应用更为广泛,

21、同时技术可选项大为减少。图 19:不同射频器件运用的技术与对应的网络图 20:5G 不同频谱范围的产品和技术 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分资料来源:Qrovo,太平洋证券整理资料来源:Skyworks,太平洋证券整理5G带来的工艺改变在基站侧与终端侧也不一致,GaN有望成为基站射频的主流技术。终端侧,GaAs技术由于成熟度高,性能足够且成本较低,5G时代也将占据主流地位;而基站侧,GaN技术有望成为PA的主流技术。相较于基于Si的横向扩散金属氧化物半导体(Si LDMOS)和GaAs,在基站端GaN射频器件更能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。当频率扩

22、展到Sub-6GHZ,适用于3GHZ以下的LDMOS不再满足5G规范,GaN PA(以及部分LNA等)更有可能成为基站建设的主力。根据Yole 估计,大多数低于6GHz的宏网络单元实施将使用GaN器件,到2023年,GaN RF器件市场规模达到13亿美元。GaN在基站建设成本上亦有很大下降潜力。以基站的相控天线阵列为例,其成本包括射频元件、PCB和天线本身,使用GaN前端可以使天线阵列大小减小8倍,也能大大减少相应的材料成本。仅分析射频元件,目前在4英寸SiC晶圆上制备的GaN材料是8 英寸SiGe的4.5倍,随着6英寸GaN产线的大批量投产,GaN成本有望下降至SiGe的3倍。两种工艺的成本

23、比较如表。与全SiGe结构相比,6英寸GaN技术可以节省35%的整体原材料成本。在SiGe工艺下,虽然每台设备的与硅相关的成本较低,但是整体系统成本要高很多。图 21:采用 GaN 能大大降低基站相控天线阵列成本单位全 SiGeGaN+SiGe每通道波束成型芯片面积mm2.32.3每通道射频前端芯片面积mm1.25.2SiGe 芯片总面积mm1752144GaN 芯片总面积mm0344芯片成本单位备注全 SiG 芯片系统成本1752$/xGaN+SiGe 芯片系统成本(4-inch GaN)1647$/x4-inch GaN=4.5xGaN+SiGe 芯片系统成本(6-inch GaN)114

24、6$/x6-inch GaN=3x HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分资料来源:MWjournal,太平洋证券整理改变二:滤波器由SAW转向BAW,由金属转向介质滤波器通过对通信链路中的信号频率进行选择和控制,抑止不需要的频率信号, 解决不同频段、不同形式通信系统之间信号干扰问题,提高通信质量。其主要参数包括插入损耗、Q值、中心频率、通带带宽等。图 22:滤波器主要参数关键参数内容中心频率决定功能工作频段通带带宽工作频带宽度插入损耗插入负载时对通带产生的衰减品质因素 Q描述选频特征,Q 值越大则可实现越窄通带温度漂移由温度变化导致的响应频率变化资料来源:OFweek,太平

25、洋证券整理5G背景下,基站端由金属腔体滤波器向陶瓷介质滤波器过渡。在3G/4G时代,金属腔体滤波器凭借结构牢固、性能稳定的特征,Q值适中、高端寄生通带较远、散热性能好,且较低的成本,较成熟的工艺成为通信基站首选。但由于移动通信频谱资源有限,随着移动通信网络的发展商用无线频段非常密集,导致了高抑制的系统兼容问题。基站进入Massive MIMO时代,RRU和天馈结合为AAU,对滤波器小型化、轻质化、集成化、产量化、性能稳定方面提出更高要求。此时,陶瓷介质滤波器以更高Q值,更小损耗,同时尺寸也更小的优点,有望成为基站滤波器主流。手机端,滤波器的选型将由SAW/TC-SAW 转为 BAW/FBAR。

26、BAW(体声波) 和SAW(声表面波)分别代表不同阶段的技术方向。声表面波(SAW)技术六十年代末发展起来,其体积小、性能稳定、使用方便、选择性好、频带宽,一般工作1.9GHz 以 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分下频段,应用上限为2.5GHz 左右,但存在工作频率不高、插入损耗较大、功率容量较低等缺点。5G Sub-6GHz频段下,SAW无法适用。BAW滤波器中声波垂直传播,最大可以工作到20GHz,功率接近40dBm(10W),具有对温度变化不敏感,插入损耗小,带外衰减大等优点,适用于高频率场景,但由于高Q值,成本较高。目前阶段BAW和SAW 会分别在中高频和低频发

27、挥最优性能优势。FBAR是一种基于BAW的谐振技术,利用压电薄膜的逆压电效应将电能量转换成声波形成谐振。FBAR滤波器综合了介质陶瓷的性能优越和SAW体积较小的优势,并且克服两者的缺点,是替代SAW滤波器的下一代滤波器。图 23: 5G 时代 BAW/FBAR 是趋势图 24:BAW 滤波器是增长最快的射频器件资料来源:GTI,太平洋证券整理资料来源:Akoustis,太平洋证券整理改变三:前端模组化程度日益复杂5G时代射频前端模组化程度将越来越高。随着通信制式升级,频段变多,高一级的通信系统要向下兼容,导致射频器件越来越多越来越复杂;同时要求增加电池容量, 压缩PCB板面积,决定了模组化是必

28、然趋势:1、终端小型化。射频前端模组化降低了对PCB面积的占用,这对于寸土寸金的手机终端内部尤为重要。2、大批量生产一致性。如果用分立原件搭建复杂需求的射频电路,很难保证量产一致性,而模块化将电路内化,可靠性更高。3、缩短研发周期。射频前端模组化提升了终端厂商的研发效率,缩短了产品开发周期,使得后者能更快地推出新产品。Qorvo和Skyworks都推出了把多个射频器件封装到一起的SiP封装产品,Qrovo的RF Fushion,skyworks的Skyone产品、高通与TDK合资公司推出的RF360产品,国内锐迪科推出了集成功放、滤波器和开关的模块,提供高度集成化的解决能力。 HYPERLIN

29、K / 请务必阅读正文之后的免责条款部分图 25:射频前端随着通信制式升级而越来越复杂图 26:射频前端集成度逐步提升资料来源:Qrovo,太平洋证券整理资料来源:Qrovo,太平洋证券整理射频前端模块通常存在三种主流架构:PAMiD架构、MMMB PA+ASM架构、MMPA+ TxFEM架构,对应了不同形式的模组化。MMMB PA集成2G/3G/4G PA,通过外部滤波器和双工器与天线开关模块ASM连接,即MMMB PA+ASM架构;MMPA+ TxFEM是目前国内应用最广泛的射频前端架构,MMPA只集成3G/4G PA,2G PA与ASM集成, 称为“TxFEM”。PAMiD集成度最高,集

30、成了MMMB PA+ FEMiD。主流的旗舰机型因为要支持全球大部分频段,大都采用PAMiD架构。图 27:村田 PAMid 系列产品图 28:射频前端模组进化图示资料来源:村田,太平洋证券整理资料来源:村田,太平洋证券整理二、 射频市场保持高增,竞争格局暗流涌动(一) 5G 驱动射频器件高增长基站侧:5G 基站天线进化为 Massive MIMO 带来射频器件成倍增加。传统 4G 基站所配置 MIMO 天线基本是 2T2R、4T4R 和 8T8R,5G 毫米波频段,波长缩小到毫米级, MIMO 进化为 Massive MIMO,可以达到 64T64R,甚至 128T128R。以 64T64R

31、 基站为例,每个通道需要一套射频器件来计算,则射频器件套数将为传统 2T2R 基站的 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分16 倍。同时由于 5G 通信频段带宽将大幅增加,滤波器、PA 等设计更为复杂,单体价值也会有较大提升。数量成倍增加叠加价值量提升,基站射频市场潜力巨大。图 29:爱立信 15 GHz 基站系统资料来源:Ericsson,太平洋证券整理图 30:通信基站发展趋势资料来源:NXP,太平洋证券整理手机侧:5G 射频前端复杂化与 5G 换机潮,驱动射频前端市场成长。全球智能手机市场已经趋于饱和,但是从 3G 到 4G 以及未来 5G,射频器件单机价值量逐步提升

32、; 加之 5G 驱动的换机潮,手机侧射频前端市场有望迎来加速成长。 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分图 31:手机射频前端价值量随通信制式复杂而提升典型 3G 设备区域性 LTE 设备全球漫游 LTE 设备SaW 滤波器1.2522.25TC-SAW 滤波器00.51.5BAW 滤波器01.53.5总滤波器数量1.2547.25PA、开关2.53.55.5RF 器件总计3.757.57.5资料来源:Triquent,太平洋证券整理根据 Yole 的预测,智能手机射频前端市场将在 2023 年达到 352 亿美元,复合年增长率为 14。但是射频部件增速不一,其中份额最大的

33、滤波器市场预计将以 19的复合增速增长,从 2017 到 2023 年几乎增长 3 倍;LNA 市场预计将以 16的复合年增长率增长;随着 44 及以上MIMO 技术的普及,预计天线调谐器市场也将实现显著增长。图 32:手机射频前端价值量随通信制式复杂而提升资料来源:Yole,太平洋证券整理(二) 美日角逐,射频前端格局初定收购兼并热潮下,射频前端格局初定。传统的射频前端市场基本由美日巨头占据,主要是四家厂商:Broadcom、Skyworks、Qorvo和Murata。随着通信制式的不断复杂化与单机ASP提升,形成射频部分一体化射频解决能力才能占领最大的市场份额,自2014 HYPERLIN

34、K / 请务必阅读正文之后的免责条款部分年以来,海外巨头进行了一系列布局,来强化自己的射频芯片布局;海外射频芯片巨头,通过一系列并购整合,完成了射频芯片和滤波器的布局。主要是进行了三方面的布局:1、基带芯片厂商与射频芯片厂商之间的整合,形成基带和射频一体化提供方案。典型的代表为Qualcomn与TDK设立RF360公司研发射频部分;2、射频芯片厂商收购滤波器厂商,形成射频芯片与滤波器的一体化解决能力,典型的代表为skyworks收购Panasonic的射频部门,组成新的skyworks; 3、巨头之间的强强联合与整合,提供射频终端的整体解决能力,典型的代表为2014年RFMD与Triquint

35、合并成立Qorvo,2014年Murata收购Peregrine,增强射频前端的能力。海外巨头通过一系列整合,进一步拉高了射频前端行业门槛,给后来者包括国产企业带来很大困难。图 33:近年来射频领域的并购事件资料来源:Yole,太平洋证券整理(三) 5G 毫米波引入新玩家毫米波频段下,基带芯片厂商涉足射频前端。在毫米波频段下,由于可以根据CMOS或SOI技术设计每个构建模块,这将使得许多以前几乎没有无线电制造经验的数字芯片供应商有机会参与到集成射频SOC模块的开发。典型代表是高通,其在2014年收购Blacksand进入PA市场,2016年同日本电子元器件厂商TDK联合组建合资公司进入滤波器市

36、场,为5G时代射频前端技术提前布局,同时发布全球首款5G调制解调器骁龙X50。2017年2月,高通推出了全新的射频前端解决方案RF360,提供了从调制解调器到天线的完整解决方案。 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分图 34:高通推动 5G 射频供应链的整合变化资料来源:Yole,太平洋证券整理其后高通逐步完善了射频前端产品线,于2019年2月推出X50的后续版本X55,能够实现高达7Gbps的下行、以及3Gbps的上行速率。同时推出了相配套的射频前端方案, 最突出的是支持全球毫米波频段(26GHz、28GHz、39GHz)的 QTM525毫米波天线模组,其可以实现厚度小于

37、8mm的5G手机(相比之下,iPhone XS和Galaxy S9分别为7.7mm和8.5mm厚)。高通通过将收发器、开关等前端器件和天线阵列都集成在一个模组当中, 极大地简化了5G手机开发难度,并且有效控制模组尺寸。图 35 : Qualcomm QTM525 毫 米 波 天线 模组 和Snapdragon X55 5G 调制解调器图 36: Qualcomm5G 射频解决方案资料来源: Qualcomm,太平洋证券整理资料来源:Qualcomm,太平洋证券整理 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分三、重点公司梳理(一) SkyworksSkyworks(思佳讯)创立于

38、1962 年,总部位于美国马萨诸塞州,是世界上领先的专注于射频及无线半导体解决方案的公司。其产品包括用于手机和无线基础设施的功率放大器、前端模块等 RF 产品。工艺技术储备丰富,涵盖了 GaAs HBT、pHEMT、BiCMOS、SiGe、CMOS、SOI 及 TC-SAW 等各类数字与模拟工艺。受益于完善的产品结构、在 IoT 及 WiFi 领域的拓展和在苹果手机中的广泛应用,Skyworks 业绩快速增长。Skyworks 在 SAW 滤波器、射频功率放大器、射频开关等产品上都有完善的产品覆盖,并在将芯片集成为模组的方面有较强能力。图 37: Skyworks 历年营收与增速(单位:亿美元

39、)图 38: Skyworks 历年净利润与增速(单位:亿美元)5050%4040%3030%20%2010%100%0-10%12200%10160%8120%680%440%2营业总收入YoY00%-2-40%净利润YoY资料来源:Skyworks,太平洋证券整理资料来源: Skyworks,太平洋证券整理(二) QorvoQorvo 由 TriQuint 和 RF Micro Devices 两家公司于 2015 年合并组成。Qorvo 在射频产品领域提供商中占据领导地位,在某些领域具备垄断优势。毛利率较为稳定,主要客户有华为、三星等。公司 4G 时代获得快速发展。优势在于高端射频滤波器

40、产品, 特别是是BAW 滤波器方面,Qorvo 与 Broadcom 几乎主导了该市场。2540%2300% HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分净利润YoY图 39: Qorvo 历年营收与增速(单位:亿美元)图 40: Qorvo 历年净利润与增速(单位:亿美元)3560%3050%2.5400%2030%1.5200%1520%1100%1010%50%0.500%0-10%营业总收入YoY-0.5-100%-1-200%资料来源:Qorvo,太平洋证券整理资料来源: Qorvo ,太平洋证券整理(三) Boradcom图 41: Broadcom 历年营收与增速(单

41、位:亿美元)图42: Broadcom 历年净利润与增速(单位:亿美元)250100%150800%20080%100600%15060%400%10040%50200%0%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018-200%201020112012201320142015201620172018-50-400%资料来源:Broadcom,太平洋证券整理资料来源:Broadcom,太平洋证券整理Broadcom 是由原光电子厂商 Avago 以于 2015 年 370 亿美元收购网络芯片巨头Broadcom 合并而成的公司。Broadcom 提供无

42、线嵌入式解决方案和射频组件产品,包括全套的射频前端产品。Broadcom 在射频前端领域的布局较久,在射频前端模块和射频滤波器方面的实力较强。营业收入YoY(四) 三安光电三安光电是 LED 芯片龙头,在 2014 年进入化合物半导体领域,目前已经搭建成涵盖微波射频、高功率电力电子、光通讯等领域的化合物半导体制造平台,具备衬底材料、外延生长、以及芯片制造的产业整合能力,拥有大规模、先进制程能力的 MOCVD 外延生长制造线。在微波射频领域,当前已推出具有国际竞争力的 GaAs HBT、pHEMT 以及GaN、SiC 等面向射频应用的先进制程工艺,已建成专业化、规模化的 4 寸、6 寸 HYPE

43、RLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分化合物晶圆制造产线,来满足射频无线通信及毫米波客户的代工需求,是国内稀缺的5G 射频器件代工商。图 43: 三安集成工艺平台图 44: 三安集成微波射频代工服务资料来源:三安集成,太平洋证券整理资料来源:三安集成 ,太平洋证券整理(五) 东山精密图 45:艾福电子 900MHz 4T4R 双工器图 46: 艾福电子主要财务数据(单位:万元)60005000400030002000100020152016资料来源:东山精密,太平洋证券整理资料来源:东山精密,太平洋证券整理公司旗下艾福电子是基站陶瓷滤波器生产商,产品主要包括陶瓷介质滤波器、双工器等,

44、间接或直接成为国内外通信运营商主力供应商。2018 年 10 月公司发布公告, 子公司艾福电子取得华为的滤波器采购订单,向其供应 5G 陶瓷介质滤波器等产品,订单金额为 2538.08 万元。据公司一季报业绩预告,艾福电子陶瓷介质滤波器产品已经对主要客户开始批量供货。艾福电子是公司在 5G 通信设备市场领域的关键布局,盈利前景较为广阔。0营业收入净利润(六) 信维通信公司是世界领先的射频零部件解决方案提供商,为客户提供移动终端天线及相关模组、音射频模组、良好电磁兼容性能的连接器的研发、生产、销售与服务为一体的 HYPERLINK / 请务必阅读正文之后的免责条款部分一站式创新技术解决方案。20

45、17 年 6 月,公司出资 1.1 亿元入股德清华莹,成为德清华莹的第二大股东。德清华莹成立于 1978 年,是国内最早研制生产声表面波滤波器产品的企业。通过此次投资,信维通信也顺利打入 SAW 滤波器市场。结合自身的天线业务,公司成为国内 5G 射频前端领域的重要标的。图 47:德清华莹 SAW 滤波器产品资料来源:德清华莹,太平洋证券整理(七) 麦捷科技麦捷科技主营业务为研发、生产及销售片式功率电感、滤波器及片式 LTCC 射频元器件等新型片式被动电子元器件和 LCD 显示屏模组器件,并为下游客户提供技术支持服务和元器件整体解决方案。公司一体成型电感及 SAW 滤波器、LTCC 滤波器在国内处于领先水平,目前已经批量出货导入终端品牌厂商,根据公司 2018 年业绩快报, 相关产品已经开始贡献业绩。其中 SAW 滤波器批量出货并成功 Design in 知名

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