前言：射頻前端模塊位于無(wú)線通訊系統(tǒng)中基帶芯片的前端，是無(wú)線電系統(tǒng)的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，是移動(dòng)終端通信的核心組件，其性能直接影響通信過(guò)程中信號(hào)接收與傳輸質(zhì)量的高低，通信技術(shù)的每一次迭代升級(jí)，都需要射頻前端芯片同步升級(jí)作為硬件支撐。近年來(lái)，在下游市場(chǎng)快速發(fā)展及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)的演進(jìn)，我國(guó)射頻前端芯片行業(yè)迎來(lái)廣闊的增量市場(chǎng)機(jī)遇，2023年市場(chǎng)規(guī)模約為975.7億元。此外，海外廠商占據(jù)全球射頻前端芯片市場(chǎng)主要份額，而國(guó)產(chǎn)企業(yè)有各自業(yè)務(wù)側(cè)重點(diǎn)。
1、射頻前端是通信核心部件
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)射頻前端芯片行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2024-2031年）》顯示，射頻前端模塊位于無(wú)線通訊系統(tǒng)中基帶芯片的前端，是無(wú)線電系統(tǒng)的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，可實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的傳輸、轉(zhuǎn)換和處理功能，是移動(dòng)終端通信的核心組件。其中天線主要負(fù)責(zé)射頻信號(hào)和電磁信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，射頻芯片主要負(fù)責(zé)射頻信號(hào)和基帶信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換（即高頻率電磁波信號(hào)與二進(jìn)制信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換），射頻前端負(fù)責(zé)將接收和發(fā)射的射頻信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。射頻前端芯片包括射頻開關(guān)、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。
射頻前端芯片主要組成部分與功能
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序號(hào) |
器件 |
主要功能 |
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1 |
功率放大器（PA） |
將發(fā)射端的小功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成大功率信號(hào)。 |
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2 |
低噪聲放大器（LNA） |
將天線接收到的微弱射頻信號(hào)放大，并減少放大器自身噪聲的引入。 |
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3 |
開關(guān)（Switch） |
將多路射頻信號(hào)中的任一路或幾路通過(guò)控制邏輯連通，以實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)路徑的切換，包括接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換等。 |
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4 |
濾波器（Filter） |
通過(guò)電容、電感、電阻甚至壓電材料等元器件的組合，移除信號(hào)中不需要的頻率分量，同時(shí)保留需要的頻率分量，保障信號(hào)在特定的頻帶上傳輸，消除頻帶間相互干擾。 |
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5 |
雙/多工器 |
濾波器的一種，系由兩顆濾波器封裝而成，在濾波的同時(shí)能夠?qū)l(fā)射和接收信號(hào)隔離，保證信號(hào)發(fā)射和接收在共用天線時(shí)的正常工作。 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
2、射頻前端芯片與移動(dòng)通信升級(jí)密切相關(guān)
由于不同通信領(lǐng)域涉及的無(wú)線頻段、帶寬、應(yīng)用終端場(chǎng)景等存在差異，所對(duì)應(yīng)的射頻前端芯片在技術(shù)特征、材料及工藝等方面也存在一定差異，也導(dǎo)致其技術(shù)、產(chǎn)品等不斷發(fā)生迭代。射頻前端作為通信模塊中的關(guān)鍵模塊，其性能直接影響通信過(guò)程中信號(hào)接收與傳輸質(zhì)量的高低，通信技術(shù)的每一次迭代升級(jí)，如4G向5G的發(fā)展、Wi-Fi5向Wi-Fi6的發(fā)展，都需要射頻前端芯片同步升級(jí)作為硬件支撐。
每代移動(dòng)通信特征
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移動(dòng)通信 |
1G |
2G |
3G |
4G |
5G |
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業(yè)務(wù) |
電路域模擬話音業(yè)務(wù) |
數(shù)字語(yǔ)音，短信，9.6-384kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) |
話音、短信和多媒體 |
全IP移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，VoIP |
增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，超高可靠低延時(shí)通信和機(jī)器類通信 |
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目標(biāo) |
提高單站話音路數(shù)和頻譜效率 |
提高頻譜效率，無(wú)縫切換 |
高速移動(dòng)144kbit/s，低速移動(dòng)2Mbit/s：后續(xù)支持40Mbit/s以上速率 |
低速1Gbit/s,高速100Mbit/s，頻譜效率和用戶體驗(yàn)極大提升 |
峰值速率10-20Gbit/s，支持500km/h高速移動(dòng)，百萬(wàn)連接/平方公里的設(shè)備連接能力等 |
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關(guān)鍵技術(shù) |
FDMA，模擬調(diào)制，基于蜂窩結(jié)構(gòu)的頻率復(fù)用 |
TDMA/CDMA，GMSK/QPSK數(shù)字調(diào)制，無(wú)縫切換，漫游 |
CDMA，分組交換：演進(jìn)引入HARQ和AMC，動(dòng)態(tài)調(diào)度，MIMI0以及高階調(diào)制 |
OFDM，MIMO，高階調(diào)制，鏈路自適應(yīng)，全IP核心網(wǎng)，扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) |
模塊化網(wǎng)絡(luò)，云化組網(wǎng)，邊緣計(jì)算，短幀，快速反饋，多層/多站數(shù)據(jù)重傳 |
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頻率 |
800/900MHz |
800/900MHz，1800MHz |
2GHz頻段為主，也支持800/900MHz、1800MHz |
廣泛的支持所有ITU分配的移動(dòng)通信頻譜，范圍從450MHz到3.8GHz |
450MHz到5GHz |
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覆蓋 |
宏覆蓋，小區(qū)半徑千米量級(jí) |
宏小區(qū)/微小區(qū)為主，小區(qū)半徑幾百米到幾千米 |
宏小區(qū)/微小區(qū)/皮小區(qū)，小區(qū)半徑幾十米、幾百米到幾千米 |
宏小區(qū)/微小區(qū)/皮小區(qū)/家庭基站，小區(qū)半徑十幾米、幾百米到幾千米 |
小區(qū)半徑進(jìn)一步縮短 |
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商用周期 |
1980-2000年 |
1992年至今 |
2001年至今 |
2010年至今 |
2020年至今 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
3、我國(guó)射頻前端芯片行業(yè)迎來(lái)新增量、機(jī)遇
射頻前端是通信設(shè)備的重要部件，在手機(jī)蜂窩通信、Wi-Fi通信、藍(lán)牙通信、ZigBee等各種無(wú)線通信領(lǐng)域都得到廣泛的運(yùn)用。近年來(lái)，隨著智能手機(jī)、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)快速發(fā)展，以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)的演進(jìn)，我國(guó)射頻前端芯片行業(yè)迎來(lái)廣闊的增量市場(chǎng)機(jī)遇。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國(guó)射頻前端芯片市場(chǎng)規(guī)模為914.4億元；2023年我國(guó)射頻前端芯片市場(chǎng)規(guī)模繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將達(dá)到975.7億元。
數(shù)據(jù)來(lái)源：觀研天下整理
4、海外廠商占據(jù)全球射頻前端芯片市場(chǎng)主要份額，國(guó)產(chǎn)企業(yè)有各自業(yè)務(wù)側(cè)重點(diǎn)
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，歐美、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)的射頻前端芯片廠商由于集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)起步時(shí)間早，占據(jù)全球市場(chǎng)主要份額，如美國(guó)的Skyworks、Qorvo、Broadcom及日本村田（以濾波器為主）等企業(yè)，四家廠商占據(jù)約80%以上的市場(chǎng)份額。
數(shù)據(jù)來(lái)源：觀研天下整理
而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我國(guó)射頻前端芯片市場(chǎng)主要份額也被海外企業(yè)所占據(jù)，但國(guó)產(chǎn)廠商卓勝微、唯捷創(chuàng)芯等積極進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)，并且部分產(chǎn)品獲得下游客戶認(rèn)可，但各企業(yè)業(yè)務(wù)布局側(cè)重點(diǎn)。不過(guò)，相信不久將來(lái)，國(guó)產(chǎn)射頻前端芯片廠商將追趕上國(guó)際龍頭企業(yè)步伐。
國(guó)內(nèi)外射頻前端芯片行業(yè)主要廠商及業(yè)務(wù)概況
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企業(yè)名稱 |
簡(jiǎn)介 |
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Skyworks |
成立于1962年，致力于提供無(wú)線集成電路解決方案及放大器、衰減器、射頻前端模塊等產(chǎn)品，主要應(yīng)用于手機(jī)通信、移動(dòng)終端、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、醫(yī)療設(shè)備、航空航天以及無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。 |
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Qorvo |
成立于2013年，致力于為手機(jī)、可穿戴設(shè)備、汽車電子、醫(yī)療電子、航天國(guó)防等領(lǐng)域提供核心技術(shù)及射頻解決方案。博通目前業(yè)務(wù)含半導(dǎo)體解決方案業(yè)務(wù)和軟件業(yè)務(wù)，半導(dǎo)體70%多，軟件20%多。射頻在公司龐大的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)中占比有限，近年博通逐步重視軟件業(yè)務(wù)，2022年5月博通宣布將以約610億美元收購(gòu)云服務(wù)提供商VMware。 |
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立積電子 |
成立于2004年，主要從事射頻芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)，并提供完整的射頻前端解決方案，產(chǎn)品應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)連接、移動(dòng)終端、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、廣播收音、汽車電子等領(lǐng)域。 |
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卓勝微 |
成立于2012年，主營(yíng)業(yè)務(wù)為射頻前端芯片領(lǐng)域的研究、開發(fā)與銷售，產(chǎn)品主要包括射頻開關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻濾波器、射頻模組等以及低功耗藍(lán)牙微控制器芯片等。公司主要終端客戶群體為手機(jī)品牌廠商、手機(jī)ODM廠商等。 |
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唯捷創(chuàng)芯 |
成立于2010年，主營(yíng)業(yè)務(wù)為射頻前端芯片及高端模擬芯片的研發(fā)與銷售，公司產(chǎn)品主要包括手機(jī)PA及模組、Wi-FiFEM、接收端模組等。公司主要終端客戶群體為手機(jī)品牌廠商、手機(jī)ODM廠商等。 |
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飛驤科技 |
成立于2015年，科創(chuàng)板在審企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)為射頻芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)與解決方案的提供，公司產(chǎn)品主要包括2G/3G/4G//5G射頻功率放大器及模組、射頻開關(guān)、泛連接類產(chǎn)品等。公司主要終端客戶群體為手機(jī)品牌廠商、手機(jī)ODM廠商及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廠商等。 |
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慧智微 |
成立于2011年，主營(yíng)業(yè)務(wù)為射頻前端芯片及模組的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售，公司產(chǎn)品主要包括4G/5G射頻前端發(fā)射模組、接收模組等。公司主要終端客戶群體主要為手機(jī)品牌廠商及手機(jī)ODM廠商等。 |
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艾為電子 |
成立于2008年，主營(yíng)業(yè)務(wù)為數(shù)模混合信號(hào)、模擬、射頻芯片研發(fā)和銷售。公司主要產(chǎn)品包括音頻功放芯片、電源管理芯片、射頻前端芯片、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片等，其中射頻前端芯片主要為FM、GPS領(lǐng)域的LNA。射頻前端芯片的終端客戶群體主要為以智能手機(jī)為代表的新智能硬件廠商、以智能手表和藍(lán)牙耳機(jī)為代表的可穿戴設(shè)備廠商等。 |
資料來(lái)源：觀研天下整理（WYD）
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