【研报】电子行业：5G时代射频前端行业趋势与格局解析-20200419[60页].pdf

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1、1 研究创造价值 5G5G 时代，射频前端行业趋势与格局解析时代，射频前端行业趋势与格局解析 方正证券研究所证券研究报告方正证券研究所证券研究报告 行业专题报告 行业研究 电子行业电子行业 2020.04.19/推荐 首席电子分析师首席电子分析师 兰飞 执业证书编号： S1220518070003 E-mail： 分析师：分析师： 贺茂飞 执业证书编号： S1220518090002 E-mail： 重要数据：重要数据： 上市公司总家数上市公司总家数 280 总股本总股本( (亿亿股股) ) 3116.02 销售收入销售收入( (亿元亿元) ) 19318.02 利润总额利润总额( (亿元亿元

2、) ) 1068.29 行业平均行业平均 PEPE 107.10 平均股价平均股价( (元元) ) 32.00 行业相对指数表现行业相对指数表现： 数据来源：wind 方正证券研究所 相关研究相关研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 卓胜微（300782.SZ） ：5G 大潮起，射频龙 头延续高增长2020.04.08 1 1、频率升高、带宽增加是无线通信大趋势，频率升高、带宽增加是无线通信大趋势，单机射频价值量单机射频价值量持持 续续扩张。扩张。无论是如火如荼的 5G 通信，Wifi6 还是未来的星链计 划，无线通信领域频率不断增高，带宽持续增加是不可改变的 大趋势，促使射频重要性不断提升

3、，价值量持续增加。全球 5G 网络新增 30 余个频段，新增频段带来增量射频需求，单部手机 射频价值量大幅扩张。据 skyworks 数据，4G 高端旗舰机型射 频价值量为 28 美金，5G 旗舰机型价值量增加至 40 美金。在基 站侧，5G 基站采用 Massive MIMO 及小基站，基站数量和单个 基站射频价值量双增。5G 时代，基站和终端全面迎来射频价值 量提升。 2 2、射频射频产业产业三大趋势三大趋势：1）5G 时代，射频迎来技术变革密集期， 前瞻把握产业方向，布局新兴赛道。GaN PA 及 Baw/LTCC 滤波 器更适合高频率通信，在 5G 时代迎来新增应用。2）射频模组 化大

4、势所趋。5G 网络处理的频段增多，射频前端愈来愈复杂， 采用模组化的射频设计能够更好的处理干扰，大幅度减少射频 模块的 PCB 面积占比，缩短终端射频设计周期，获得越来越多 的终端厂商认可。 3） 国内射频厂商迎重大机遇， 加速国产替代， 国内一线手机品牌加快导入国产射频方案。 3 3、五大五大巨头巨头垄断中高端射频市场垄断中高端射频市场。博通、Skyworks、Qorvo、 村田、高通等五大射频巨头基本垄断中高端射频市场。高通通 过“基带+射频”一站式服务策略，在 5G 初期占据先机。5G 需 要处理更高频率的射频信号，高频滤波器设计成为一项关键能 力，博通 Fbar 高频滤波器能力领先，深

5、度绑定苹果、三星等客 户。村田受益中美贸易摩擦，在华为导入更多新产品。 Skyworks/Qorvo 在基站端优势地位牢固，手机市场份额受到竞 争对手挤占。 4 4、疫情影响疫情影响下游手机下游手机短期销售短期销售，射频国产替代趋势持续向上射频国产替代趋势持续向上。 疫情影响下，手机市场销量有所下滑。但国内 5G 新基建提速， 年内预计将开通 60 万座基站。随着 5G 网络的完善，5G 手机渗 透率有望加速向上。同时，华为、Oppo、Vivo、小米等国内一 线手机品牌导入国产射频方案的趋势不变，在今年有望给予国 产射频厂商更多料号和份额。 5 5、投资建议投资建议：1）坚定看好射频产业链，建

6、议关注：卓胜微（射 频前端芯片龙头） 、韦尔股份（射频前端芯片） 、三安光电（PA 代工） 、海特高新（PA 代工） 、中芯国际（射频 CMOS 代工） 、华 天科技（射频封测） 、信维通信（滤波器） 、麦捷科技（滤波器） ； 2）看好高通、博通、Skyworks、Qorvo、TSMC 和稳懋等全球射 频和代工龙头； 6 6、风险提示风险提示： （1）全球宏观经济增速下滑甚至衰退的风险（2） 全球 5G 网络建设放缓的风险。 （3）疫情影响全球手机行业销售 量，5G 手机终端出货量不及预期的风险。 2 研究创造价值 电子-行业专题报告 目录目录 1 手机射频前端架构及行业现状 . 7 1.1

7、射频前端芯片概况 . 7 1.2 5G 技术路线 . 9 1.2.1 5G NR . 9 1.2.2 NSA 作为过渡方案，SA 方案渐成主流 . 10 1.2.3 5G 方案：Sub 6GHz 先行，mmWave 等待技术成熟 . 12 2 射频前端产业趋势：创新叠出，孕育国产机会. 14 2.1 射频前端呈现模组化趋势 . 14 2.2 PA：GAAS为主流技术，氮化镓技术处于导入期 . 15 2.3 开关主要采用 RF-SOI 工艺 . 19 2.4 滤波器由金属腔体向陶瓷腔体转变 . 21 2.5 LNA：SIGE工艺开始兴起 . 22 3 5G 给射频带来价值量扩张 . 23 3.1

8、 手机端：单机射频价值量扩张 . 23 3.2 基站端：大规模天线技术增加射频天线用量 . 25 3.2.1 5G 基站需求增长 . 25 3.2.2 大规模天线、工艺改进带来新增长点. 26 4 射频前端产业链梳理 . 27 4.1 细分射频领域市场现状 . 27 4.1.1 PA . 28 4.1.2 滤波器：SAW、BAW、LTCC 三种路线 . 29 4.1.3 开关 . 30 4.1.4 LNA . 31 4.2 SOITEC 25 年深耕半导体创新，优化晶圆衬底 . 32 5 全球射频前端行业格局解析 . 34 5.1 高通捆绑 RF360，提供 5G 整合解决方案 . 34 5.

9、1.1 RF360 完成整合，可提供 5G 射频前段模组整体解决方案 . 34 5.1.2 高通凭借平台优势，助 RF360 占得先机 . 36 5.1.3 高通是唯一提供毫米波解决方案的厂商 . 40 5.2 苹果以博通、SKYWORKS、QORVO为主力供应商 . 41 5.2.1 Qorvo 深耕 GaN，抢占化合物射频前端赛道 . 41 5.2.2 Skyworks 注重小基站射频应用 . 43 5.3 村田受益华为，5G 高端机型射频业务兴起 . 45 5.3.1 村田基本情况 . 45 5.3.2 村田为华为提供射频前端解决方案. 46 5.4 博通专注苹果、三星 . 47 5.5

10、 国产射频龙头：卓胜微 . 49 5.6 海思携手国产迎头赶上，国产替代远快于 4G . 51 5.6.1 华为手机国产化供应链趋势明显 . 51 5.6.2 国内主导 5G 发展，渗透率快于 3G/4G . 53 5.6.3 国内射频元器件主要厂商梳理 . 53 nMsNrRnRmRrPnPrQvNpOpM7N9R6MsQmMmOrReRqQrNlOpNtQ9PpPxPwMmQyQvPqMtM 3 研究创造价值 电子-行业专题报告 6 投资建议 . 55 6.1 卓胜微 . 55 6.2 三安光电 . 55 6.3 华天科技 . 56 6.4 信维通信 . 56 6.5 韦尔股份 . 57

11、6.6 麦捷科技 . 57 6.7 海特高新 . 58 6.8 中芯国际 . 58 7 风险提示 . 59 4 研究创造价值 电子-行业专题报告 图表目录图表目录 图表 1： 从“香农定律”看通信技术演进方向 . 7 图表 2： 射频前端结构 . 8 图表 3： 射频前端全球市场规模（十亿美元） . 8 图表 4： 2018 主要射频器件市场份额占比 . 9 图表 5： 2018 年射频前端市场拆分 . 9 图表 6： 5G 频段分布 . 10 图表 7： 5G 网络架构演进 . 11 图表 8： 5G 需求增多 . 11 图表 9： 2G 网络到 5G 网络，时延与速度的变化 . 12 图表

12、 10： 全球 5G 频段分布 . 12 图表 11： 世界各国在SUB 6GHZ频段分布 . 13 图表 12： 世界各国在毫米波频段分布 . 13 图表 13： 毫米波覆盖范围 . 13 图表 14： SUB 6GHZ覆盖范围 . 13 图表 15： 5G NR 毫米波覆盖范围广 . 14 图表 16： 射频前端模组化方案 . 14 图表 17： 射频前端模组按频率划分 . 15 图表 18： 典型 5G 射频前端设计方案 . 15 图表 19： AIP 模组 . 15 图表 20： 一二三代半导体性能比较 . 16 图表 21： 多级 GAAS PA 和等效 GAN PA 比较 . 16

13、 图表 22： 微波频率范围功率的工艺技术对比. 16 图表 23： GAAS供应链 . 17 图表 24： 2018 全球 GAAS设备市场份额 . 17 图表 25： 2018 GAAS代工厂市场份额 . 17 图表 26： 中国 5G 基站 GAN PA 市场规模预测（亿元） . 18 图表 27： 稳懋最近两年生产量和销售量 . 18 图表 28： 稳懋目前已进入量产的产品 . 19 图表 29： GAAS代工竞争情况 . 19 图表 30： RF-SOI 工艺优势 . 19 图表 31： 不同工艺射频开关性能比较 . 19 图表 32： 中国 5G 基站 GAN PA 市场规模预测

14、. 20 图表 33： RF-SOI 的工艺供应链 . 20 图表 34： RF-SOI 主要产品及应用 . 20 图表 35： 不同介质腔体滤波器性能对比 . 21 图表 36： 两种基站滤波器性能比较 . 21 图表 37： 中国移动电话基站发展情况（万个）. 22 图表 38： LNA 产品工艺性能对比 . 22 图表 39： 英飞凌采用 SIGE设计 LNA . 22 图表 40： 亚德诺采用 SIGE设计 LNA . 22 图表 41： TOWERJAZZ的 SIGE进展领先同行业厂商 . 23 图表 42： 射频前端部件价、量提升 . 23 图表 43： 5G 给 PA、滤波器带来新的挑战 . 23 图表 44： 射频元器件市场不断增长 . 24 图表 45： 第一代 5G RFFE 成本溢价（美元） .