射頻是無線產(chǎn)品中一個關鍵部件，進入了5G時代，其背后牽動的價值尤為重要。但和很多的其他半導體元器件產(chǎn)品一樣，我們國內(nèi)企業(yè)的水平差距依然明顯。

射頻前端芯片包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。射頻開關用于實現(xiàn)射頻信號接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換；射頻低噪聲放大器用于實現(xiàn)接收通道的射頻信號放大；射頻功率放大器用于實現(xiàn)發(fā)射通道的射頻信號放大；射頻濾波器用于保留特定頻段內(nèi)的信號，而將特定頻段外的信號濾除；雙工器用于將發(fā)射和接收信號的隔離，保證接收和發(fā)射在共用同一天線的情況下能正常工作。智能手機通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下。

射頻前端結(jié)構(gòu)示意圖

射頻前端芯片是移動智能終端產(chǎn)品的核心組成部分，追求低功耗、高性能、低成本是其技術升級的主要驅(qū)動力，也是芯片設計研發(fā)的主要方向。射頻前端芯片與處理器芯片不同，后者依靠不斷縮小制程實現(xiàn)技術升級，而作為模擬電路中應用于高頻領域的一個重要分支，射頻電路的技術升級主要依靠新設計、新工藝和新材料的結(jié)合。

行業(yè)中普遍采用的器件材料和工藝平臺包括RFCMOS、SOI、砷化鎵、鍺硅以及壓電材料等，逐漸出現(xiàn)的新材料工藝還有氮化鎵、微機電系統(tǒng)等，行業(yè)中的各參與者需在不同應用背景下，尋求材料、器件和工藝的最佳組合，以提高射頻前端芯片產(chǎn)品的性能。從技術更新?lián)Q代的特點上來說，射頻前端芯片設計行業(yè)技術更新速度快，行業(yè)中的各參與者均需要不斷進行研發(fā)，以保證產(chǎn)品在行業(yè)中的競爭力。這個市場需求高，但競爭也很激烈。

射頻前端芯片市場規(guī)模主要受移動終端需求的驅(qū)動。近年來，隨著移動終端功能的逐漸完善，手機、平板電腦等移動終端的出貨量持續(xù)上升。根據(jù)Gartner統(tǒng)計，包含手機、平板電腦、超極本等在內(nèi)的移動終端的出貨量從2013年的22億臺增長至2016年的24億臺，預計未來保持穩(wěn)定。

2013年以來全球移動終端出貨量（含預測）

終端消費者對移動智能終端需求大幅上升的原因，主要是移動智能終端已經(jīng)成為集豐富功能于一體的便攜設備，通過操作系統(tǒng)以及各種應用軟件滿足終端用戶網(wǎng)絡視頻通信、微博社交、新聞資訊、生活服務、線上游戲、線上視頻、線上購物等絕大多數(shù)需求。

同時，在基于移動智能終端實現(xiàn)這些需求的過程中，移動數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速度大提升，并將持續(xù)快速增長。根據(jù)YoleDevelopment的研究，2016年全球每月流量為960億GB，其中智能手機流量占比為13%；預計到2021年，全球每月流量將達到2,780億GB，其中智能手機流量占比亦大幅提高到33%。

移動數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速度的不斷提高主要依賴于移動通訊技術的變革，及其配套的射頻前端芯片的性能的不斷提高。在過去的十年間通信行業(yè)經(jīng)歷了從2G（GSM/CDMA/Edge）到3G（WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA），再到4G（FDD-LTE/TD-LTE）兩次重大產(chǎn)業(yè)升級。在4G普及的過程中，全網(wǎng)通等功能在高端智能手機中得到廣泛應用，體現(xiàn)了智能手機兼容不同通信制式的能力，也成為了檢驗智能手機通信性能競爭力的核心指標之一。

移動通信技術的變革藍圖

為了提高智能手機對不同通信制式兼容的能力，4G方案的射頻前端芯片數(shù)量相比2G方案和3G方案有了明顯的增長，單個智能手機中射頻前端芯片的整體價值也不斷提高。

根據(jù)YoleDevelopment的統(tǒng)計，2G制式智能手機中射頻前端芯片的價值為0.9美元，3G制式智能手機中大幅上升到3.4美元，支持區(qū)域性4G制式的智能手機中射頻前端芯片的價值已經(jīng)達到6.15美元，高端LTE智能手機中為15.30美元，是2G制式智能手機中射頻前端芯片的17倍。因此，在4G制式智能手機不斷滲透的背景下，射頻前端芯片行業(yè)的市場規(guī)模將持續(xù)快速增長。

隨著5G商業(yè)化的逐步臨近，現(xiàn)在已經(jīng)形成的初步共識認為，5G標準下現(xiàn)有的移動通信、物聯(lián)網(wǎng)通信標準將進行統(tǒng)一，因此未來在統(tǒng)一標準下射頻前端芯片產(chǎn)品的應用領域會被進一步放大。同時，5G下單個智能手機的射頻前端芯片價值亦將繼續(xù)上升。根據(jù)QYRElectronicsResearchCenter的統(tǒng)計，從2010年至2016年全球射頻前端市場規(guī)模以每年約12%的速度增長，2016年達114.88億美元，未來將以12%以上的增長率持續(xù)高速增長，2020年接近190億美元。

全球射頻前端市場規(guī)模

以射頻開關和LNA為例說明一下：

由于移動通訊技術的變革，智能手機需要接收更多頻段的射頻信號：根據(jù)YoleDevelopment的總結(jié)，2011年及之前智能手機支持的頻段數(shù)不超過10個，而隨著4G通訊技術的普及，至2016年智能手機支持的頻段數(shù)已經(jīng)接近40個；因此，移動智能終端中需要不斷增加射頻開關的數(shù)量以滿足對不同頻段信號接收、發(fā)射的需求。與此同時，智能手機外殼現(xiàn)多采用手感、外觀更好的金屬外殼，一定程度上會造成對射頻信號的屏蔽，需要天線調(diào)諧開關提高天線對不同頻段信號的接收能力。

根據(jù)QYRElectronicsResearchCenter的統(tǒng)計，2010年以來全球射頻開關市場經(jīng)歷了持續(xù)的快速增長，2016年全球市場規(guī)模達到12.57億美元，2017年及之后增速放緩，但預計到2020年期間仍保有10%的年化增長率，預計到2020年達到18.79億美元。

全球射頻開關銷售收入

而隨著移動通訊技術的變革，移動智能終端對信號接收質(zhì)量提出更高要求，需要對天線接收的信號放大以進行后續(xù)處理。一般的放大器在放大信號的同時會引入噪聲，而射頻低噪聲放大器能最大限度地抑制噪聲，因此得到廣泛的應用。

2016年全球射頻低噪聲放大器收入為12.80億美元，而隨著4G逐漸普及，智能手機中天線和射頻通路的數(shù)量增多，對射頻低噪聲放大器的數(shù)量需求迅速增加，因此預計在未來幾年將持續(xù)增長，到2020年達到14.75億美元。

但是我們看到，現(xiàn)階段，全球射頻前端芯片市場主要被歐美傳統(tǒng)大廠占據(jù)。這是由行業(yè)特性所決定的。

集成電路設計屬于技術密集型行業(yè)，尤其對于射頻前端設計，由于需要適配多通信制式、多頻段，未來還需要滿足5G的技術要求，因此技術復雜度較高；另外，由于通訊技術更新?lián)Q代迅速、消費類電子產(chǎn)品升級頻率高，對于射頻前端設計也提出了不斷創(chuàng)新的要求。行業(yè)內(nèi)的企業(yè)只有積累了深厚的研發(fā)經(jīng)驗、具有較強的持續(xù)創(chuàng)新能力并且制定了完善的技術發(fā)展路徑，才能不斷滿足市場需求。同時，新進入者的產(chǎn)品在技術、功能、性能及工藝平臺建設上需要與行業(yè)中現(xiàn)有產(chǎn)品相匹配，也提高了行業(yè)的技術壁壘。行業(yè)內(nèi)的新進入者往往需要經(jīng)歷較長一段時間的技術摸索和積累時期，才能和業(yè)內(nèi)已經(jīng)占據(jù)技術優(yōu)勢的企業(yè)相抗衡，因此技術壁壘明顯。

國內(nèi)外領先的射頻供應商

國內(nèi)移動智能終端廠商也多向其采購射頻前端芯片產(chǎn)品。根據(jù)2015年5月國務院發(fā)布的《中國制造2025》，“到2020年，40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現(xiàn)自主保障”，“到2025年，70%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現(xiàn)自主保障”，提出中國的芯片自給率要不斷提升。在這一過程中，射頻前端芯片行業(yè)因產(chǎn)品廣泛應用于移動智能終端，行業(yè)戰(zhàn)略地位將逐步提升，國內(nèi)的射頻前端芯片設計廠商亦迎來巨大發(fā)展機會，在全球市場的占有率有望大幅提升。