5G系列行业深度之一：射频前端篇：5G换机潮来临，射频前端迎来量价齐升.pdf

本 报告由 川财证 券有限 责任 公司 编制 谨 请参阅 尾页 的重要 声明 5G 换机 潮来临 ，射频 前端 迎 来量价 齐升 证券 研 究报告 所属部门 行 业公司 部 报告类别 行 业深度 所属行业 信 息科技/电子 行业评级 增 持评级 报告时间 2019/11/25 分 析师 周豫 证书编号：S1100518090001 010-66495613 zhouyucczq 联 系人 杨广 证书编号：S1100117120010 010-66495651 yangguangcczq 傅欣璐 证书编号：S1100119080001 010-66495910 fuxinlucczq 川 财研 究所 北京 西城区平安里西大街28 号中 海国际中心 15 楼，100034 上海 陆家嘴环路1000 号恒生大厦 11 楼，200120 深圳 福田区福华一 路 6 号免税商 务大厦30 层，518000 成都 中 国 （ 四 川 ） 自 由 贸 易 试 验 区成都市高新区交子大道 177 号中海国际中心 B 座 17 楼，610041 5G 系列 行业 深度之一 ： 射频前 端篇 （20191125 ） 核心观点 5G 应用 场 景丰富，手机终端 机会先临 5G 具备三 大应用 场景： 增强移动 宽带(eMBB) 、 海 量物联网 业务(mMTC)、超高 可靠性与 超低时 延业务(uRLLC) 。5G 技术在 数据传 输速率、 移动性、 传输时 延 及终端连 接数量 等具备 优 势，5G 建 设上， 大体呈 现为基站 建设 手机等 终 端 设备 智 能物联 应用， 2020-2035 年 全球 5G 产业 链 投资将达 到 3.5 万亿美 元 ， 中国占比 约 30%，达 1.05 万亿 美元 ， 全球行 业受 5G 驱动 将创造 超 12 万亿美 元 的 销售 额。 移动 端在 移动 通 讯技 术的 不断 变革 与配 套 射频 前端 芯片 的性 能 的优化下 ，将迎 来先行 机 遇。 技术驱动 ：5G 核心技术变化创造新发展机遇 为满足三 大场景 需求，5G 核心技术 变化围 绕香农 定 理 展开， 主 要包括 增加基 站 密度、采用 MIMO 技术与 载波聚合 技术、 提高频 段 、 引入高 阶调制 等。技术变 化创造 了 射频器 件 增量 需 求， 带来 材料、 封装端发展 机会。 射频器件 数量 上 ， 5G 手机若 支持全 频段， 至少需要4 个天 线， 采 用 4T4R MIMO 技 术； 而每新 增一 个频段需 要配置2 个滤 波 器， 频段数 量增长 将直接 驱动天线 和滤波 器数量 大 幅 增长。 材料 端，5G Sub-6GHz 频段最 适用的 工艺方 案是 GaAs ； 而在毫 米波领 域， GaN 材料凭 借适用 高频、 高输出功 率的优 势，更 适 合作毫米 波射频 器件材 料 。 封装 端 ， 手机内 部射频 器 件 与 PCB 数量 不断提 升， 手机内部 空间不 足，SiP 封 装带来模 组化机 遇。 数量驱动 ：手机市场迎来换机潮，出货量有望回升 球智能手机出货量近年 来趋稳，但出货结构有所 变更，2008 年 3G 商用， 2009-2012 年3G 手机进 入高速成 长期 ；2010 年 4G 开始商 用，2011-2014 年4G 手机出货 量复合 增长率 达 到 200%；5G 预计2020 年 开始商用，5G 手 机出货 量 将 迎来 新一 轮 高速 增长。 据 IDC 预测，2020 年 5G 智能手机 出货量 将占智 能 手机 出货量的8.9% ， 达到1.235 亿部 ， 到2023 年全 球5G 手机的 市占率 将达到26% 。 价格驱动： 智能手机中射频前端价值占比逐步提升 4G 方案的射频前端芯片整体价值 与 2G/3G 方案存在明显增长，据 Yole Development 数 据， 支持 区域性 4G 制式手 机中射 频前端芯 片价值 达 6.15 美元， 高端 LTE 手机中 射频芯 片 价值 15.30 美元。5G 商 用 临近， 射频 器件需 满足高 频 高速与模 组集成 需求， 技 术难度提 升， 射频前 端芯 片价值将 继续上 升，5G 低频 段单机手 机射频 芯片价 值 预计达 32 美元， 毫米波 单机手机 射频芯 片价值 预 计 达 38.50 美元。 相关标 的 ：卓胜微 、信维 通信、 三 安光电、 麦捷科 技。 风险提示 ：5G 推进不 及 预期 ，研 发进度 不及预 期 川财证券研究报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅尾 页 的 重要 声明 2/41 正文目录 . 5 1 . 5 1.1 . 6 1.2 . 7 1.3 LNA PA . 10 2 5G . 11 . 13 1 5G . 13 1.1 5G Sub-6GHz mmWave . 13 1 Sub-6GHz :5G . 14 2 mmW Aip . 16 1.2 GaAs GaN . 18 1.3 SiP . 20 2 . 22 3 . 23 . 26 1 2023 300 . 26 2 . 27 3 . 28 3.1 . 28 3.2 PA . 31 3.3 LNA . 32 . 34 1 300782.SZ . 34 2 300136.SZ . 35 3 600703.SH LED . 37 4 300319.SZ LTCC SAW . 38 . 40 川财证券研究报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅尾 页 的 重要 声明 3/41 图表目 录 1 . 6 2 . 7 3 SAW . 8 4 BAW . 9 5 SAW BAW . 9 6 MEMBRANE TYPE FBAR . 10 7 AIRGAP TYPE FBAR . 10 8 LNA . 11 9 5G . 12 10 5G 8 4G . 12 11 5G . 13 12 5G . 14 13 5G NR . 15 14 5G . 15 15 5G . 16 16 . 17 17 . 18 18 . 19 19 . 21 20 . 21 21 . 21 22 SIP . 22 23 IDC 5G . 23 24 . 23 25 . 23 26 . 24 27 2017-2023 14%. 25 28 . 25 29 . 26 30 QY RESEARCH . 27 31 SAW . 29 32 BAW . 29 33 SAW . 30 34 PA . 31 35 GAAS PA . 31 36 . 33 37 . 33 38 LNA . 33 39 LNA . 34 40 . 35 41 . 35 42 2019H . 35 川财证券研究报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅尾 页 的 重要 声明 4/41 43 . 35 44 . 36 45 . 36 46 . 36 47 . 36 48 . 37 49 . 37 50 2019H . 38 51 LED . 38 52 . 38 53 . 38 54 2019H . 39 55 . 39 1 . 6 2 AIP . 17 3 . 19 4 PA . 20 5 . 28 6 . 28 7 . 30 8 PA . 32 川财证券研究报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅尾 页 的 重要 声明 5/41 一 、 射频前端 手机 通 信 重 要模 块 1 、射频前端 基本架构与运 作原理 手机终端的通 信模块主 要分为 天线、 射频前端 模块 、射频收 发 模块、 基带 信 号处理。 射频 前端是移 动智能终端产 品的核心 组成部分 ，它 是模拟电 路中应 用于高频领域 的一个重 要分支。按照 设备中产 品形态分类， 射频器件 可分为 分立器件和射 频前端模 组。分立器件 即功放、 滤波器、天线 开关等各 个独立 器件； 射频前 端模组则是 将器件集成 在一起， 随着通信技术 的进步， 集成化 和小型化技术趋势 已使射频前端模组 倍受推崇。 射频前端介于 天线与射 频收发之间， 可以分为 接收 通道和发 射 通道， 元件 主 要包括滤波器 （Filters ） 、 低噪声放大器 （LNA ，Low Noise Amplifier）， 功率 放大器 （PA ， Power Amplifier）、 射频开关 （RF Switch ） 、 天线 调谐开 关 （RF Antenna Switch ） 、双工器。 从线路看信号传输： 其接收 通道： 信号 天线 天线开关 滤波器/ 双工器 LNA 射频开 关 射 频收发 基带； 其发射 通道： 基带 射频收发 射频开关 PA 滤波器/ 双工器 天线 开关 天线 信号。 天线用于无线 电波 的收 发； 射频开关 用于实现 射频信号接收 与发射的 切换、 不同频段间的切换；LNA 用于实现接收通道的射频信号放大；PA 用于实现 发射通道 的射 频信号放 大； 滤波器用 于保留特 定频段内的信 号，而将 特定频 段外的信号滤 除； 双工 器用于将发 射 和接收信 号的隔离，保 证接收和 发射在 共用同一天线的情况下能正常 工作。 川财证券研究报告 本报告 由川 财证 券有 限责 任 公司 编制 谨 请参 阅尾 页 的 重要 声明 6/41 1 1 ： 射频器件功能 射 频器件 功能 天线 用 于无线 电波的 收发 射 频开关 用 于实现 射频信 号接收 与发射 的切换 、不同 频段间 的切换 LNA 用 于实现 接收通 道的射 频信号 放大 PA 用 于实现 发射通 道的射 频信号 放大 滤 波器 用 于保留 特定频 段内的 信号， 而将特 定频段 外的信 号滤除 双 工器 用 于 将 发 射 和 接收 信 号 的 隔离 ， 保 证 接 收 和发 射 在