靠近天线部分的设备是射频前端设备。 射频前端包括发射通路和接收通路。 发射通路的器件不多，功率放大、滤波之类的。 接收通路的器件比较多一点，包括低噪声放大器（LNA）、滤波器等器件，包括增益、灵敏度、射频接收带宽等指标，要根据产品特点进行设计，目的是保证有用的射频信号能完整不失真地从空间拾取出来并输送给后级的变频、中频放大等电路。

射频前端是指在通讯系统中，天线和中频（或基带）电路之间的部分。在这一段里信号以射频形式传输。对于无线接收机来说，射频前端通常包括：放大器，滤波器，变频器以及一些射频连接和匹配电路。

射频器件是无线连接的核心，凡是需要无线连接的地方必备射频器件。在物联网应用推动下，未来全球无线连接数量将成倍的增长。高通预计到 2020 年，全球实现无线连接的终端设备数量超过 250 亿个。

无线连接需求不止，射频器件行业机会不断。手机配臵的无线连接协议越来越多，直接驱动射频器件行业持续成长。从早期的 2G 单一通信系统，到现在的2G、 3G、 4G、 Wifi、蓝牙、 NFC、 FM，手机需要支持 7 个以上无线通信系统，射频器件单机价值数倍于十年前的系统。

5G演进是循序渐进的过程，创新射频器件技术有望在 4.5/4.9G得到应用。 2G到 3G 的演进过程中，无线通信经历了 UMTS、 HSPA、 HSPA+三个阶段； 3G到 4G 的演进过程经历了 class 1-2、 class3-4、 class5 三个阶段。

我们认为向，5G 的演进过程同样是一个循序渐进的过程，会经历 4.5G/4.9G 等中间形态。

而在这些中间形态中（2018 年左右），就会有一些射频技术实现商业化应用。射频器件在消费电子及军工产业都有着至关重要的应用，产业资本及国家大基金的重视程度将与日俱增。在各方资本的助力下，国内射频器件行业将迎来新一轮行业大发展机遇。

PA 芯片领域：

PA 芯片行业迎来接口标准化及砷化镓晶圆代工向国内转移两大红利，国内 PA 厂商的产品研发及生产过程更加顺畅，预计在 5G 时代国产替代率将大幅提高。目前国内已经涌现出诸如汉天下、中普微、 RDA 等一批 PA优秀厂商。

滤波器领域：

到 2020 年，频段数量新增 50 个以上，理论上新增一个频段需要配置2 个滤波器，频段数量增长直接驱动滤波器数量大幅增长。

天线领域：

MIMO 多天线技术的应用，单个手机及基站配臵的天线数量成倍增长。 5G 最大的变化是引入高频率频段，天线的设计方案将由现有的单体天线改为阵列天线，新型磁性材料及 LTCC 集成技术将是 5G 天线的核心技术。国内厂商在 4G 天线已经占据国际领先位臵，产品已进入苹果、三星等高端手机品牌。而在厘米波、毫米波通信领域，国内科研院所积累了丰富的技术经验，雷达及卫星通信的技术处于全球领先地位。我们看好在 5G 浪潮推动下，军用

厘米波/毫米波技术向消费电子领域的转化逻辑。

什么是射频器件

射频器件是无线通讯设备的基础性零部件，在无线通讯中扮演着两个重要的角色，即在发射信号的过程中扮演着将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号；在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。

无论何种通信协议，使用的通讯频率是高是低，配臵射频器件模块是系统必备的基础性零部件。无论是使用 13.56Mhz 的信号作为传输载体 NFC 系统；抑或是使用900/1800Mhz 信号作为传输载体的 GSM 通讯系统； 还是使用 24Ghz 和 77Ghz 电磁波信号作为传输载体的无人驾驶毫米波雷达，均需要配臵射频器件模块。作为无线通

讯不可缺少的基础一环，射频器件的技术革新是推动无线连接向前发展的核心引擎之一。在联网设备大规模增长的环境下，射频器件行业是未来成长最快且最确定的方向性资产。

未来的世界是一个无线连接一切的世界。根据 Gartner 预测，到 2020 年，联网设备将达到 250 亿部，实现全球平均每个人 3 个联网设备的规模。而据 Gartner 统计，在2015 年，全球消费行业仅仅只有 29 亿部联网设备；工业应用领域仅 7.36 亿部联网设备。在无线联网终端设备从 2015 年的 36 亿部增加至 250 亿部的大趋势下，射频器件的年产值将增加数倍。

射频前端的构成

射频前端模块由功率放大器（PA）、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。其中功率放大器负责发射通道的射频信号放大；滤波器负责发射及接收信号的滤波；双工器负责 FDD 系统的双工切换及接收/发送通道的射频信号滤波；射频开关负责接收、发射通道之间的切换；低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大；接收机/发射机用于射频信号的变频、信道选择。

 移动通信终端各个射频器件之间的信号传输关系

以 iPhone 7 的配臵来看，手机配臵了 3 颗 PA 芯片（高、中、低频段）， 2 颗滤波器组， 2 颗射频开关， 2 颗 PA、滤波器一体化模组。

表 1: 苹果 iPhone 7 的射频前端芯片主要供应商

市场规模达 110 亿美金，行业保持双位数高速成长

2015 年，全球移动终端射频器件市场规模约有110 亿美金。根据高通半导体的预测，移动终端的射频前端模块在 2015-2020 年间的复合增速在 13%以上，到 2020 年市场规模将超过 180 亿美金。

射频前端模块市场增长强劲，一方面，2015年全球 4G终端出货量占比刚刚跃过50%，渗透率的提升保证了未来 2 年的成长动能。另一方面 4G 到 5G 的演进过程中，射频器件的复杂度逐渐提升，射频器件的单部手机价值量会得到提升。

而随着终端支持的无线连接协议越来越多，从最初的 2G 网络到现在的 NFC、2G/3G/4G网络、 WiFi、蓝牙、 FM 等，通信终端的射频器件单机价值量增长了数倍。展望未来，4G 的渗透率尚未饱和，渗透率提升将继续驱动射频器件单机价值量增长。另外 5G通讯为射频器件行业带来新的增长机遇，一方面射频模块需要处理的频段数量大幅增加，另一方面高频段信号处理难度增加，系统对滤波器性能的要求也大幅提高。

在早期的 GSM 手机中，射频器件的单部手机价值量不足 1 美金，而如今 4G 时代，苹果、三星的高端旗舰机型的射频器件单机价值量超过 12.75 美金，单机价值量在过去的十年间增长了数倍。

3G 终端转换为 4G 终端带来单机价值量翻倍以上增长。 根据美国射频器件巨头Triquent的预测， 进入 4G 时代， 单部手机射频器件价值从 3G 终端的 3.75 美金提升至 7.5 美金，支持全球漫游的终端设备 ASP 甚至达到了 12.75 美金。

单部手机 RF器件价值量演变（美金）

 单台手机 RF器件价值量

5G 三大技术升级，射频器件迎来革新机会

5G 通信为了实现在通讯速率及容量上的升级， 在技术上主要有三大变化：一是使用了更多的通讯频段；二是使用量 MIMO 多天线技术；三是使用了载波聚合技术。

（1）通讯频段带来的机会

在 2012 年全球 3G 标准协会 3GPP 提出的 LTE R11 版本中，蜂窝通讯系统需要支持的频段增加到 41 个。根据射频器件巨头 skyworks 预测，到 2020 年， 5G 应用支持的频段数量将实现翻番，新增 50 个以上通信频段，全球 2G/3G/4G/5G 网络合计支持的频段将达到 91 个以上。

理论上，单个频段的射频信号处理需要 2 个滤波器。由于多个滤波器会集成在滤波器组中，手机配臵的滤波器器件与频段数量之间的关系并非简单线性比例关系。但频段增多之后，滤波器设计的难度及滤波器数量大幅增加是确定的趋势，相应的价值量和销售数量都会数倍于目前的滤波器。

就实际应用而言，国内市场销售的手机普遍支持五模十三频，即支持的频段数量为13 个。 而在之前，国内 2G 手机仅需要支持 4 个频段， 3G 手机至少支持 9 个频段，支持频段的数量在每一代通信系统升级过程中都有大幅提升。

美国 FCC（联邦通信委员会）在今年 7 月份划定了 5G 频段，是世界上第一个确定5G 高频段频谱的国家。美国 5G 通信频段包括3.85Ghz、 7Ghz、 27.5-28.35 Ghz、37-38.6 Ghz、 38.6-40 Ghz、 64-71 Ghz。 从美国划定的 5G 频段来看，新增频段集

中在 3.8-7Ghz、 27-40Ghz、 64-71Ghz 的低、中、高三大频段，高频率频段对滤波器的性能要求更加苛刻，滤波器行业面临着一场从材料到制造工艺的全新技术革命。

表2  LTE 到 5G演进的主要技术参数

无线频段数量的演变（ 1999 年-2012 年）

（2）MIMO技术带来的射频天线机会

MIMO 技术指信号发射端和接收端采用多根发射天线和接收天线的通讯技术。 MIMO技术使得通讯的速率及容量成倍的增长，是 LTE 及未来 5G 的关键技术之一。 MIMO技术的应用普及为天线行业带来巨大增量市场，基站及终端天线迎来快速增长的行业性机会。

为提升通讯速率，预计到 2020 年， MIMO64x8 将成为标准配臵，即基站端采用 64根天线，移动终端采用 8根天线的配臵模式。目前市场上多数手机仅仅支持MIMO 2x2技术，如若采用 MIMO64x8 技术，基站天线的配臵数量需要增长 31 倍，手机天线数量需要增长 3 倍。

（3）载波聚合带来射频开关及滤波器机会

载波聚合技术将数个窄频段合成一个宽频段，实现传输速率的大幅提升。载波聚合技术的引进大大增加了对射频器件性能的要求以及射频系统的复杂度。

目前市场上的射频器件主要采用 2 载波的载波聚合。 2017 年，国内的三大电信运营商将正式启动三载波的聚合，而到 2018 年，四载波甚至五载波的载波聚合将出现在手机通讯应用中。例如载波聚合技术要求射频天线开关具有极高的线性度，以避免与其他设备发生干扰，对于滤波器及射频开关的性能要求将更加苛刻。

随着载波聚合的逐步普及，射频 MEMS 开关行业将迎来快速增长。目前机遇 SOI 工艺的射频开关正在接近技术极限，无法满足IIP3=90dbm 的要求。能够达到IIP3>90dbm 的射频性能目标的唯一一种开关是射频 MEMS 开关，因此射频 MEMS开关将在未来 5G 时代迎来确定性增长机会。