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5G渐近,滤波器&双工器一片坦途!

关键字: 滤波器 村田滤波器 作者:admin 来源:不详 发布时间:2018-01-05 浏览:3

5G时代之风已经刮起来了,又会带动哪一批一起腾飞的企业呢?今天颖特新老司机就来分析分析。选型替代、查料问货、拓展供应商就上颖特新网~

根据独立调研机构Yole Développement的预计,手机的RF前端模块/组件(包括滤波器,PA和射频开关)的市场容量将从2016年的101亿美元大幅跃升至2022年的227亿美元。这块市场飞速增长,引来各路好手都想分到一杯羹。

5G可不等于4G+1G哟

在手机中,2G和3G无线网络的RF功能相对简单:2G只有4个频段,3G也仅有5个频段。但4G时代猛增至40多个频段。4G不仅融合了2G和3G频段,而且还搭载了特殊的4G频段。

一组数据对比也可以看出:在早期的GSM 手机中,射频器件在单部手机上的价值量不足1 美金,而在如今的4G 时代,苹果、三星的高端旗舰机型的射频器件单机价值量已超过12.75 美金,单机价值量在过去十年间跳跃增长了数十倍之多。

下图可以清晰看出这种演变趋势:


单部手机RF器件价值量演变(单位:美金)

预计到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,这将带动射频滤波器产业大爆发。

理论上单个频段的射频信号处理需要2颗滤波器,由于多个滤波器会集成在滤波器组中,手机配备的滤波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。

新玩家涌入分蛋糕

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)早在2016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,从而也需要不断涌进来的玩家,具备一定的技术储备和工艺设备要求。

环顾整个射频前端模块,滤波器无疑是增长最快的细分市场,高通预测射频滤波器市场将由现在的50亿美金的市场规模增长至2020 年的130亿美金。面对快速增长的滤波器市场机遇,高通与日本巨头TDK 在年初组建了合资公司RF360公司,预计总投资超过30 亿美金。


高通+TDK,紧抓滤波器市场机遇

为什么高通要与日本TDK成立合资公司?

业内人士认为,随着载波聚合(CA)复杂度增加,3载波、4载波,甚至马上5载波的需求都会被提出来,将会需要越来越多的滤波器/ 双工器/ 四工器,甚至六工器。

虽然六工器的需求国内手机厂商还没有提出来,但海外手机公司早已在提这方面的需求:如需要做1+3+7的载波聚合,如果只用一根天线来做,这种情况就要用到六工器。

在2015年,平均每部手机要50颗滤波器,而我们预测2020年平均每部手机会有30-40个频段,则需要100颗滤波器。因此说未来手机射频前端的增长主要来自于滤波器(多工器)。



TDK的优势就在于滤波器门类很全面,囊括SAW,BAW,温度补偿表面声波(TC-SAW)。此外,TDK还有功率放大器,包括主流的GaAs工艺以及SoI工艺。另外一方面,射频前端产品会向高度集成化的SiP模块(PAMiD)发展,而TDK可以提供这方面的生产能力。现在的PAMiD已经集成了天线开关、功率放大器、多工器与滤波器,而新的趋势则是再将低噪放大器(LNA)也集成进去,特别是马上需要的4X4 MIMO。目前高通的SiP射频模块都在TDK代工生产的。

从全球范围来看,SAW 滤波器的主要供应商是TDK-EPCOS ,Murata和太阳诱电,三者合计超过八成的市场份额。BAW 滤波器的主要供应商是Avago 及Qorvo (Triquint),两者占有90%以上市场份额。例如,iPhone 7 就配备了2 颗大的滤波器组及2 颗滤波器,其中TDK 供应了2 颗滤波器组及一颗滤波器,而Murata 供应了另外1 颗滤波器。


高通之高,高在哪?

同时在射频器件市场,高通的手还在伸:提供全套射频前端器件颇有MTK当年提供的Turn-Key Solution。



究其原因,首先,射频前端器件的种类越来越多,在手机中占的成本越来越贵。目前,一款3载波的全网通的旗舰机的射频前端成本已经超过10美元,而未来如上所说4载波甚至5载波,将会需要更多的滤波器、更多的双工器/四工器/甚至六工器,如果再算上5G,射频前端所占的成本比重会越来越高,甚至会超过一款中端的基带SoC价格。

其次,手机巨头们都在做着自己的垂直整合。包括苹果、三星、华为、甚至小米,他们都要做自己的手机芯片,不再用高通的SoC,所以这个因素也迫使高通在手机芯片上垂直整合更多门类,以求在一台手机中占用更多的成本,也就是让单支手机贡献的价值更多!高通不仅自己做SoC,现在又开始提供全套的射频前端器件,并且还开始提供自己的触控芯片,最新的骁龙660系列和630系列都可以提供自己的触控芯片,并且电源管理与快充芯片也会自己提供。

最后,手机射频器件的确越来越复杂了,高通提供了全套的SoC+RF前端方案后,会给客户带来设计的减化,缩短研发周期。在未来3-5 年,射频滤波器、射频开关、PA 芯片三大细分领域将掀起一大波产业资本投资浪潮,并带动相应的国产替代进程。

编辑:admin 最后修改时间:2020-05-25

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