射频功率放大器产业链

1、 5g智能移动终端，射频扩频大好机会

1.射频器件皇冠上的明珠

射频功率放大器（PA）作为射频前端传输通道的主要器件，主要用于对调制振荡电路产生的低功率射频信号进行放大，获得足够的射频输出功率，然后馈送到天线进行辐射。它通常用于放大传输通道的射频信号。

手机射频前端：一旦连接到移动网络，任何智能手机都可以轻松地刷朋友圈、观看高清视频、下载图片和在线购物，这完全是由于射频前端的发展。每个移动电话网络系统（2G/3G/4G/WiFi/GPS）都需要自己的射频前端模块来充当移动电话与外部世界之间的桥梁——移动电话的功能越多，其价值就越高。

射频前端模块是移动终端通信系统的核心部件。对它的理解可以从两个方面考虑：一是必要性，这是连接通信收发机和天线的唯一途径；第二，重要性。其性能直接决定了移动终端能够支持的通信方式，以及接收信号强度、呼叫稳定性、传输功率等重要性能指标，直接影响最终用户体验。

射频前端芯片包括功率放大器（PA）、天线开关（开关）、滤波器、双工器（双工器和双工器）和低噪声放大器（LNA），它们在多模/多频终端中起着核心作用。

射频前端行业最大的市场是滤波器，将从2017年的80亿美元增长到2023年的225亿美元，复合年增长率为19%。这种增加主要是由于BAW过滤器的渗透率显著增加。典型应用，如5g NR定义的超高频频带和WiFi分集天线共享。

功率放大器市场的增长相对稳定，复合年增长率为7%，将从2017年的50亿美元增加到2023年的70亿美元。高端LTE功率放大器市场的增长，特别是高频和UHF，将弥补2G/3G市场的萎缩。

2.5g提升手机RF PA的数量和价格

射频前端和智能终端一起发展。在4G时代，智能手机通常采用单发射双接收架构。由于新的5g频段（n41 2.6GHz、n77 3.5GHz和N79 4.8ghz），5g手机的射频前端将有新的变化。同时，考虑到5g手机将继续兼容4G、3G和2G标准，5g手机的射频前端将极其复杂。

预计在5g时代，智能手机将采用2发4收方案。

无论是在基站还是在设备终端，5g给供应商带来的挑战首先体现在射频上，因为射频是设备“连接”到网络的关键入口和出口。即将推出的5g手机将面临诸多挑战：

支持更多频段：从熟悉的B41到n41、n77和N78，需要支持更多频段；

不同的调制方向：由于5g专注于高速连接，调制方式会有新的变化，对功耗的要求也会更高。例如，在4G时代，人们更加关注ACPR。然而，在5g时代，更需要关注EVM（通常低于1.5%）；

信号路由选择：选择4G锚+5g数据连接或直接走5g，将带来不同的挑战。

开关速度的变化：虽然这方面的变化不多，但SRS也将带来新的挑战。

n77/N78/N79等其他新频段的引入也将影响射频前端的形式，推动前端模块的变革，满足新频段、新调谐方式的要求。

5g手机功率放大器（PA）的使用量翻了一番：PA是手机最关键的设备之一。它直接决定着手机无线通信的距离、信号质量甚至待机时间。它是整个射频系统中除基带外最重要的部分。随着2G、3G、4G和5g的出现，手机中PA的数量逐渐增加。以PA模块为例，4G多模多频手机需要5-7PA芯片。据预测，5g手机将有多达16个PA芯片。

5g手机功率放大器（PA）的单台价值预计将达到7.5美元：同时，PA的单价也大幅上涨。2G手机PA的平均单价为0.3美元，3G手机PA的平均单价为1.25美元，而全模式4G手机PA的消费高达3.25美元。

2.Gan射频功率放大器有望成为5g基站的主流技术

据预测，未来6GHz以下的大多数宏网络单元应用将使用Gan器件，小型基站GaAs的优势更加明显。就电信市场而言，由于即将到来的5g网络应用，从2019年起将为GaN设备带来巨大的市场机遇。与现有的硅LDMOS（横向双扩散金属氧化物半导体技术）和GaAs（砷化镓）解决方案相比，Gan器件可以提供下一代高频通信网络所需的功率和效率。此外，Gan的宽带性能也是实现多频带载波聚合等重要新技术的关键因素之一。GaN HEMT（高电子迁移率场效应晶体管）已成为未来宏基站功率放大器的候选技术。

由于LDMOS不再支持更高的频率，砷化镓不再是高功率应用的最佳解决方案。预计Gan器件将在未来6GHz以下的大多数宏网络单元应用中使用。5g网络采用更高的频段，其渗透率和覆盖率将低于4G。因此，小小区在5g网络建设中将发挥非常重要的作用。然而，由于小型基站不需要如此高的功率，现有的技术如砷化镓仍有其优势。与此同时，由于更高的频率降低了每个基站的覆盖范围，因此需要应用更多的晶体管，预计市场出货量的增长速度将加快。

2015-2025年基站主要发展趋势

3.全球Gan射频器件产业链的竞争格局

Gan微波射频器件产品的推出速度明显加快。目前，虽然微波和射频领域备受关注，但由于技术水平高，专利壁垒过大，与电力电子和光电子相比，该领域的公司不多，但大多具有较强的科研实力和市场运作能力。Gan微波射频器件的商业化供应发展迅速。根据mouser数据的材料深度统计分析，截至2018年4月，四家制造商已经推出了150种GaN HEMT，占整个RF晶体管供应类别的9.9%，比1月份增加了0.6%。

Qorvo产品的工作频率范围最大，而skyworks产品的工作频率较小。qorvo、Cree和MACOM产品73%的输出功率集中在10W和100W之间，最大功率达到1500W（工作频率为1.0-1.1ghz，由qorvo生产）。采用的工艺主要是GaN/SiC-GaN工艺路线。此外，一些企业还提供Gan射频模块产品。目前，有四家企业提供Gan射频放大器的销售。其中，qorvo产品的工作频率范围最大，最高工作频率可达31ghz。Skyworks产品工作频率较低，主要在0.05-1.218ghz之间。

Qorvo射频放大器拥有最多的产品类别。在中国工业和信息化部公布的两个5g工作频段（3.3-3.6ghz和4.8-5ghz）中，qorvo推出的射频放大器最多，最高功率分别为100W和80W（1月份，qorvo产品在4.8-5ghz的最高功率为60W），ADI产品在4.8-5ghz的最高功率增加到50W（之前产品的最高功率小于40W），其他产品的大部分功率在50W以下。