5G带动基站射频市场增长,新进入者

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5G新技术下,基站中的射频前端器件数量呈指数倍增长,仅功率器件的数量就能达到数百个。伴随着“宏基站+微基站”发展策略的顺畅实施,5G基站的数量将实现大幅增长,达到4G时代的1.5倍。根据Qorvo预测,基站射频前端全球市场将由2018年的约5亿美元增长至2022年的16亿美元,实现220%的增长。

1、射频前端的大型应用载体:宏基站迎来增长放量

作为5G通讯技术的硬实力基石,基站在这场变革中举足轻重。随着5G频率的提高,原本的单站因为覆盖范围较小日渐乏力。为了满足信号需求,宏基站的建设数量将急速提升。

射频前端将迎来密集覆盖:小基站需求进一步扩大

小基站(small cell)是一种从产品形态、发射功率、覆盖范围等方面,都相比传统宏站小得多的基站设备,同时也可以看作是低功率的,既可使用许可频率、也可融合WIFI使用非许可频率接入技术的无线接入点,功率一般在50mw-5w,覆盖范围在10-200米。

在5G建网的初期阶段,基站主要以宏基站为主。在实现5G基础广泛覆盖后,随着超密集组网即小基站的密集部署,小基站的需求将大幅增加。

2、射频前端发展趋势:集成化、模组化

随着通信频段的增加,智能终端里射频器件数量与种类也不断增多,而同时又需要满足轻薄便携的需求,为节省空间,射频前端逐渐从分立器件走向集成模组化。

系统级封装(System In a Package,SIP)是将多种功能(处理器、存储器等)的芯片集成在一个封装内,从而实现一个系统或子系统,能实现一定功能的单个标准封装件,具有体积小、质量轻、能耗低,开发周期短等特点,符合未来智能手机的发展需求。目前SiP主要应用在无线通讯领域,其次汽车电子、医疗电子、计算机、军用电子等也有所涉及。

3、SiP已在旗舰手机射频前端广泛应用

Sip的应用在射频前端模块已相对成熟。在iPhone8中,SiP系统级封装已经占所有封装比例的40%以上,主要用于PA和射频模块;华为P30中采用了的Qorvo 77031模组实现三路PA,BAW滤波器以及天线开关集成;iPhoneXS中同样采用了模组化封装技术,共有29个器件集成在整体模块之中。

4、5G模组集成度将进一步提高

5G通讯模组中SiP集成度将进一步提高。4G移动通讯模组分为天线、射频前端、收发器和数据机等四个主要的系统级封装(SiP)和模组。而到5G毫米波,由于频段越高、天线越小,5G通讯模组中的天线或通过AiP(Antenna in Package)技术与射频前端、收发器一同进入系统级封装。

IDM是当前射频行业主导模式。相比于逻辑芯片对制程设计的严苛要求,射频与功率器件更加注重制造工艺与材料,因此,射频厂商需要通过产线上的工艺优化来保障性能稳定以及成本控制。目前Skyworks、Broadcom、Qorvo、Murata这四大巨头均为IDM厂商。

Fabless与Foundry模式比例将持续扩大。2016年高通与TDK联合成立RF360公司,正式切入射频市场,扩大产业链覆盖面;同时华为等国内终端厂商对射频器件国产替代的需求迅速提升,将利于国内射频设计企业提升市场份额。因此,未来Fabless与Foundry模式占比将显著提高。

5、5G射频迎来新进入者

高通于2018年推出全球首款5G毫米波天线模组QTM052,实现射频前端全组件集成,并采用AiP封装技术,模组宽度仅约1美分硬币的1/3宽。搭配骁龙X505G调制解调器,在极大地节省占用面积的同时,保持优异的性能,此款模组将在三星、小米、OPPO等厂商的5G手机中得到广泛应用。

华为作为国内通信与消费电子巨头,基于5G基带领先技术,也开始全面布局射频前端的自主研发,目前在LNA、PA、天线开关等领域已取得进展。在P30中,华为用的就是自研的LNA Hi6H01s芯片。

目前射频巨头Skyworks、Qorvo、Broadcom等均选择从Sub-6G逐渐向5G过渡的道路,而高通则凭借5G基带的领先优势,选择直接切入5G毫米波市场。

5G高频通信使得射频前端市场需求成倍放大,吸引了大批平台商切入射频赛道。高通通过与TDK成立RF360已经正式入局,其他顶级平台提供商如英特尔、三星、华为海思、联发科也在探索这一新的商机。随着新进入者的增加,射频行业的格局或将重新调整。

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