『壹』 手機射頻測試國內外現狀、水平和發展趨勢
射頻器件是無線連接的核心，是實現信號發送和接收的基礎零件，有著廣泛的應用。隨著5G的到來，射頻器件的需求將大幅增加，預計到2025年射頻前端市場規模有望突破258億美元。快速增長的市場讓行業看到了機會，新的射頻公司在不斷地涌現出來，尤其是在國內，打造自主射頻供應鏈就成為很多廠商的追求，但縱觀現狀，似乎差距還是很明顯。不過，若通過提升設計能力，輔助調試工作來提升射頻性能，國內射頻產業還有很大的成長空間。
射頻器件是無線連接的核心，是實現信號發送和接收的基礎零件，有著廣泛的應用。射頻前端晶元包括射頻開關、射頻低雜訊放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等晶元。
5G帶來量價齊升
5G的引入，使得已經很復雜的射頻前端變得更加復雜，隨著射頻前端的價格壓力增加，這種現象可能會加劇。預計5G發展到成熟階段，全網通的手機射頻前端的Filters數量會從70餘個增加為100餘個，Switches數量亦會由10餘個增為超30個，使得最終射頻模組的成本持續增加。從2G時代的約3美元，增加到3G時代的8美元、4G時代的28美元，預計在5G時代，射頻模組的成本會超過40美元。
市場規模不斷擴大
在LTE時代，射頻前端市場的增長來自於載波聚合和MIMO技術。5G要求增加頻段，實現雙重連接，下行方向過渡到4 x 4 MIMO，上行方向發展到2 x 2
MIMO，這將促進射頻前端市場增長。此外，伴隨著5G的商業化，現在已經形成的初步共識認為，5G標准下現有的移動通信、物聯網通信標准將進行統一，因為未來在統一標准下射頻前端晶元產品的應用領域會被進一步放大。
根據Yole數據，2018年全球射頻前端市場規模為150億美元。5G射頻前端物料成本價從4G的28美元提升至40美元，以假設2020年5G手機出貨量佔比為13%來測算，2020年射頻前端市場規模預計達到160億美元;到2025年預計達到258億美元，2018-2025年的復合年增長率為8%。
市場被四大廠商壟斷
美日歐廠商長期壟斷射頻市場。射頻前端領域設計及製造工藝復雜、門檻極高，現階段射頻前端市場主要集中在Skyworks、Broadcom、Murata、Qorvo四大IDM廠商，占據了超過九成的市場份額。此外，高通在LNA領域已經足夠強大，通過整合TDK
EPCOS的濾波器業務，大有趕超Qorvo之勢。
濾波器和PA是重頭戲
射頻器件包括射頻開關和LNA，射頻PA，濾波器，天線Tuner和毫米波FEM等。射頻前端中價值量佔比最高的是濾波器，其次是功率放大器，佔比分別約為53%和33%，其餘期間包括開關、諧波器、低雜訊放大器等，合計佔比約為14%。
數據表明，濾波器和PA是射頻器件的重頭戲，其中PA負責發射通道的信號放大，濾波器負責發射機接收信號的濾波。對於通信設備而言，沒有PA，信號覆蓋就會成為很大的問題;沒有濾波器的設備更是相當於一塊磚頭，通信設備上通常安裝30-40個濾波器就是為了避免干擾，讓設備實現正常通信。
濾波器——國產突破尚待時日
目前，濾波器市場也被國外廠商所瓜分。傳統SAW濾波器市場的主要供應商為Murata、TDK、太陽誘電等幾家日本廠商，總計占據了全球市場份額的80%以上。BAW濾波器市場被博通(Broadcom)和Qorvo壟斷。安華高和博通並購重組後，博通擁有了最具競爭力的產品組合，其推出的BAW濾波器目前在高端智能手機應用市場中占據統治地位。
PA——國產化有望突破
手機頻段持續增加，PA的數量也隨之增加。4G多模多頻手機所需PA晶元5-7顆，預計5G時代手機內的PA或多達16顆。4G時代，功率放大器材料主要以GaAs為主，而未來更高頻段的功率放大器將以GaN材料為主。當前PA市場主要被IDM巨頭壟斷，前三大廠商Skyworks、Qorvo、Broadcom合計佔有超90%的市場份額。
目前國產PA廠商也在積極地介入這一市場，國內廠商大多採用「Fabless+Foundary」的產業模式，主攻晶元設計，且產品主要集中在中低端市場，同質化現象比較嚴重。出於供應鏈安全形度的考慮，華為海思的射頻前端團隊於2018年成立，目前研發進展順利，首款PA模組Hi6D03已在Mate
20X上出現，預計海思將成為未來PA市場的重要力量。
產業鏈完整 國內廠商奮起直追
4G到5G的演進過程中，射頻器件的復雜度逐漸提升，產品在設計、工藝和材料等方面都將發生遞進式的變化。國產射頻器件替代空間大，但困難也大。目前國內射頻晶元產業鏈已經基本成熟，從設計到晶圓代工，再到封測，已經形成完整的產業鏈。從國際競爭力來講，國內的射頻設計水平還處在中低端。
PA和開關廠商，射頻晶元產品銷售額加起來大約5億美金，大陸射頻晶元廠商銷售額大約3億美金。全球PA和開關射頻產品需求金額大約60億美金。可見，國內廠商依然在起步階段，市場話語權有限;濾波器方面，國內廠商銷售總額不到1億美金，全球市場需求在90億美金。即以後通過提升設計能力，輔助調試工作來提升射頻性能，國內射頻產業還有很大的成長空間。
以上數據來源於前瞻產業研究院《中國射頻器件行業戰略規劃和企業戰略咨詢報告》。
『貳』 5G射頻前端核心器件之一——射頻濾波器向高頻化、模組化方向發展
姓名：劉軒 學號：19020100412 學院：電子工程學院
轉自：https://blog.csdn.net/wusuowei1010/article/details/102914239?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%%7Edefault-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%%7Edefault-1.control
【嵌牛導讀】濾波器是射頻前端中最重要的一個部件，其價值占據射頻前端價值總量的50%
【嵌牛鼻子】射頻前端 濾波器
【嵌牛提問】射頻濾波器向高頻化、模組化方向發展的優勢和劣勢？
【嵌牛正文】
摘要 ：射頻前端是移動通信設備中的核心部件，其細分元器件包括：濾波器(Filter)、功率放大器(PA)、射頻開關(Switch)、低雜訊放大器(LNA)、天線調諧器等，而濾波器是其中最重要的一個部件，其價值占據射頻前端價值總量的50%。
目前，市場上的射頻濾波器產品主要包括：SAW(聲表面濾波器)、BAW(體聲波濾波器)、陶瓷濾波器(LTCC濾波器)、IPD(Integrated Passive
Devices)等。衡量濾波器性能的指標有：Q值和插入損耗，其中SAW、BAW濾波器憑借高Q值、低插入損耗的優良性能已成為射頻濾波器的主流選擇。
SAW 濾波器在 2.5GHz 以下頻段性能更好 SAW濾波器是採用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應和聲表面波傳播的物理特性而製成的一種濾波專用器件，廣泛應用於電視機及錄像機中頻電路中以取代LC中頻濾波器，使圖像、聲音的質量大大提高。SAW濾波器的主要特點是：設計靈活性大、模擬/數字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇性優良、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾性能好、可靠性高、製作的器件體積小、重量輕且能實現多種復雜的功能。
SAW濾波器的特徵和優點，符合現代通信對高頻化、數字化、高性能、高可靠等方面的要求。其不足之處是：熱穩定性較差，高頻特性有待改善。但通過使用溫度補償材料生產的TC-SAW濾波器具有更好的熱穩定性，更適合移動端使用，可是工藝更復雜、製造成本相對較高;日本村田公司改良的I.H.P-SAW濾波器克服了SAW低頻的弱點，產品頻率在3.5GHz，並兼具BAW的溫度特性和高散熱性優點，可部分替代BAW濾波器。
BAW 濾波器更適合高頻通信要求 BAW濾波器內的聲波主要是垂直傳播，產品主要有BAW-SMR技術、FBAR技術兩種，壓電材料與SAW的石英材料不同，常用AlN(氮化鋁)、PZT(鋯鈦酸鉛)、ZnO(氧化鋅)等材料。BAW與SAW相比性能更好、成本也更高，當頻段越來越多，甚至開始使用載波聚合的時候，就必須得用BAW技術才能解決頻段間的相互干擾問題。
BAW濾波器的尺寸隨頻率升高而縮小，適合要求更高的3G和4G通信，對於5G通信依然游刃有餘。此外，即便在高寬頻設計中，BAW對溫度變化並不敏感，同時還具有極低的損耗和非常陡峭的濾波器裙邊。
射頻濾波器向微型化、高頻化、模組化方向發展 濾波器產品主要向著低功耗、低成本、高性能三個目標發展，目前市場上主要呈現出兩種技術發展趨勢。一種是提高現有產品技術性能，例如改良的TC-SAW及FBAR濾波器產品，解決了產品本身的技術缺陷，提高了熱穩定性和多頻干擾難題，並通過專利壁壘進一步拉大與競爭對手的差距。另一種發展趨勢是研發體積更小、成本更低的整體射頻前端晶元。這種濾波器採用晶圓與晶圓的鍵合，通過成熟的TSV和電鍍工藝、硅工藝結合在一起，濾波器的成本和體積都得到了大幅的減少，同時將濾波器與PA、射頻開關等器件進行整體封裝，向模塊化、集成化方向發展，這一趨勢未來將推動了整個射頻行業的整合。
我國在濾波器技術的發展情況 目前，射頻濾波器市場主要被村田、TDK、博通、Qorvo等美日幾大巨頭壟斷，國內自給率較低。我國射頻濾波器整體發展處於技術研發、初步量產階段，產品主要應用在國內手機廠商中低端手機中，不論是產能還是技術水平都與國外廠商差距較大。國內從事濾波器的企業主要有德清華瑩、中電26所、北京長峰、中訊四方、中科非鴻等，SAW產品方面主要有無錫好達、銳迪科、天通股份等公司，而適合高頻的BAW濾波器國內還沒有可以量產的公司。
結語 隨著人們對移動通信的要求越來越高，全面屏及手機輕薄化、高頻通信、頻率資源擁擠化等都對濾波器的性能提出更高的要求，適應高頻通信、熱穩定性好、體積小、集成度高的濾波器將是未來的主要發展方向。
『叄』 「國金研究」電子2021年度策略（上）
國金證券研究所
創新技術與企業服務研究中心
樊志遠團隊
投資建議
預測2021年疫情影響因素減弱，疊加5G手機滲透率加快，全球智能手機有望增長10.4%至13.58億台，其中5G手機5.44億台，滲透率40%，5G射頻前端迎來快速增長期。被動元件有望在手機、智能 汽車 及IOT拉動下迎來量價齊升。攝像頭光學創新將持續升級，三攝、四攝快速滲透，後置激光雷達攝像頭有望迎來新應用，多品牌機型搭載潛望式攝像頭。除智能手機外，以TWS耳機、智能手錶、AR/VR為代表的智能可穿戴設備持續技術創新，有望繼續保持高速增長。電動 汽車 快速發展，功率IGBT迎來發展良機。5G+AI，迎來智能安防大時代。
2021年投資方向
5G智能手機產業鏈： 2021年全球有望迎來5G換機大年，5G射頻前端迎來快速增長期，預測2025年全球射頻前端市場達到254億美元，2020-2025復合年均增長率11%，其中5G開關、Tuner、LNA及射頻模組大幅增長。被動元件經歷了2018年漲價周期、2019年去庫存周期，2020年疫情影響，2021年有望迎來量價齊升。蘋果iPhone有望迎來全球超10億存量用戶的換機熱潮，預測2021年銷量將達2.35億台。
智能可穿戴產業鏈： 遠程辦公、在線教育、家庭 娛樂 等激發了智能可穿戴設備和智能耳戴式的需求，預計2020年出貨量將以32%的速度大幅增長，2021年智能手機配件即可穿戴設備和TWS耳機的出貨量將分別超過2億台和3.5億台。蘋果Airpods Pro帶動了TWS耳機向降噪方向發展，產業鏈價值量積極提升。蘋果推出AirPods MAX，有望激發頭戴式耳機的需求， 預計2020-2022年蘋果AirPods出貨量將達到0.9、1.15、1.4億套。預測2020年AR/VR市場全球出貨量將超過400萬台，規模將達到120.7億美元，同比增長43.8%，全球市場規模在2020-2024的5年預測期內將達到54.0%的復合年增長率。
功率半導體-需求增長+漲價+國產替代： 受疫情影響，2020年上半年功率半導體需求不佳，但是三季度之後，受到5G電源、智能手機、快充、工業、電動 汽車 及IOT設備等拉動，需求上升明顯，部分產品出現了缺貨漲價的情況。我們研判功率半導體 需求向好，預計2021年全球功率半導體市場規模為396億美元，同比增長8.1%。新能源 汽車 快速發展，IGBT行業迎來發展良機，2020年，48V輕混 汽車 需要增加90美元功率半導體，電動 汽車 或者混動需要增加330美元功率半導體，預計 汽車 電動化用IGBT模塊2018年至2023年復合年增長率為23.5%。
攝像頭光學持續創新： 蘋果推出了後置激光雷達攝像頭，未來有望搭載潛望式攝像頭，三星、小米、OV也在積極推進潛望式，像素不斷提升，7P鏡頭放量。三攝、四攝滲透率加快，雖有疫情影響，2020年1-10月中國新增激活智能手機中三攝、四攝的滲透率分別為38.9%（2019年為25.5%）、36.9%（2019年為9.8%），提升明顯。預計2020~2022年智能手機攝像頭數量為48、56、63億顆，需求量同比增速分別為8%、16%、13%。
推薦組合：立訊精密、歌爾股份、欣旺達、卓勝微、斯達半導
風險提示
手機及可穿戴等電子產品銷量低於預期，5G手機滲透不達預期，新冠疫情影響。
一、智能手機：2021年銷量增長，5G快速滲透
1.1 預測2021年智能手機增長10.4%，iPhone有望增長17.5%
預測2020年全球智能手機下滑10.2%。2020年，新冠疫情在全球蔓延，抑制了智能手機需求，上半年出貨量大幅下滑，一季度出貨量2.95億台，同比下滑13.49%，二季度出貨量2.84億台，同比下滑14.2%，三季度出貨量3.66億台，下滑5.7%，下滑幅度有所收窄，預測2020年全球智能手機12.3億台，同比下滑10.2%。
預測2021年智能手機增長10.4%。2021年全球疫情趨緩後，全球智能手機有望在5G換機拉動下需求恢復，預測2021年出貨量13.58億台，同比增長10.4%。
預測2021年iPhone銷量增長17.5%。 2020年，蘋果通過降價促銷，推出iPhone SE2機型及iPhone12全系列支持5G等措施，雖然有疫情的影響，但是iPhone仍取得了不錯的銷量，預測今年iPhone銷量2.0億台，我們認為，蘋果iPhone全球有超過10億的存量用戶，2021年有望迎來換機大年，銷量有望達到2.35億台，同比增長17.5%。
1.2 全球5G手機2021年有望達到5.44億台，滲透率40%
預測2020、2021年全球5G智能手機將分別達到2.78、5.44億台。 2020年，全球新冠疫情的蔓延，影響了智能手機的銷量，也影響了5G的進程，但是5G智能手機仍然呈現了快速滲透的勢頭，Canalys預測2020年全球5G智能手機將達到2.78億台，其中大中華區佔比62%，達到1.72億台，中國5G手機發展速度明顯高於全球，北美和歐洲中東非洲兩大地區緊隨其後。預測2021年全球5G智能手機將達到5.44億台，滲透率達到40%。
2020年大中華區5G手機出貨量全球佔比62%。 5G智能手機快速滲透，Canalys預測2020年全球5G智能手機將達到2.78億台，其中大中華區佔比62%，達到1.72億台，中國5G手機發展速度明顯高於全球，北美和歐洲中東非洲兩大地區緊隨其後，分別佔比15%及11%。
400美元以下機型佔大中華區出貨量的近60%。 中國市場龐大的需求和快速製造的反應能力，迅速將5G智能手機的成本下降，其他國家或地區可以享受到更實惠的5G智能手機。預計到2021年，中國市場的5G智能手機出貨量中近60%的價格不到400美元，未來12個月中國的5G手機出貨占整體市場出貨的滲透率將達到83%。
中國5G手機滲透率快速提升。 根據國金證券研究創新中心監測數據，2020年，中國智能手機激活量5G滲透率逐步提升，2020年11月，單月激活量5G手機滲透率高達67%。
1.3 ASP提升帶動毛利率回升，公司業績快速增長
1.3.1 5G射頻前端晶元量價大幅提升。
射頻前端晶元是智能手機的核心，承載最主要的通信功能，隨著通信技術的不斷發展，手機射頻功能不斷增加，射頻前端晶元呈現了量價齊升的良好發展態勢。根據 Yole統計，2G 制式智能手機中射頻前端晶元的價值為 0.9 美元，而其在 3G 制式智能手機中的價值大幅上升到 3.4 美元；4G 技術普及後，射頻前端晶元在支持區域性 4G 制式的智能手機中的價值已經達到 6.15 美元，在高端 4G 智能手機中價值達到 15.30 美元，是 2G 制式智能手機中射頻前端晶元價值的 17 倍；目前 5G手機射頻前端晶元的價值量是 4G 制式下的2~3倍。同時，隨著 5G 支持頻段數量的增加，所需的射頻前端晶元數量將大幅增長。因此，為了滿足 5G 應用下的需求，單部智能手機的射頻前端晶元的數量與價值將繼續上升。
1.3.2 5G時代射頻前端迎來快速增長。
5G滲透率提升增加射頻封測和SiP需求。5G手機相比4G手機支持頻段數量增加，同時考慮到5G手機將繼續兼容4G、3G 、2G標准，因此5G手機的射頻前端相比4G復雜程度將大大提高。yole預測，全球射頻前端市場將由2019年的152億美元增長到2025年的253.98億美元，2020-2025復合年均增長率11%。
分立射頻開關2020-2025復合年均增長率11%。 5G手機需要新增大量的射頻開關，從4G手機的10個增加到5G的20-30個，2019年射頻開關市場規模約4.46億美元，預計至2025年，市場規模將增長至8.28億美元。
天線Tuners 2020-2025年復合年均增長率10%。天線設計挑戰增多，天線調諧用量增加。 ①4G時代由於全面屏的推廣，攝像頭增多等，使得天線凈空變小，天線設計難度增長效率變低，需要越來越多的調諧開關提升天線性能。②5G給天線設計帶來更多的挑戰，從4G開始到現在的5G，MIMO逐漸增加，頻段也越來越多，這就帶來天線的增加，在Sub-6Ghz的時候，需要8到10個天線，但到了毫米波時代，手機天線會增加到10到12根甚至更多，在天線數量增加的同時，留給天線的空間卻越來越小，需要類似孔徑調諧（Aperture Tuning）、阻抗調諧(Impedance Matching)和更小的天線解決方案和低損耗的調諧來解決。2019年天線Tuners 市場規模約5.69億美元，預計至2025年，市場規模將增長至10.11億美元。
分立低雜訊放大器2020-2025復合年均增長率11%。 LNA主要是用於接收信號時進行小信號放大，以便降低到收發器的線路上的SNR。3G/4G時，有部分LNA是集成在射頻收發裡面的，沒有單獨的LNA，因此LNA市場空間較小，由於5G Sub-6 GHz更嚴高的要求，主頻段通信被要求具有LNA，新增接收通路需要更多的LNA。2019年低雜訊放大器市場規模約3.98億美元，預計至2025年，市場規模將增長至7.84億美元。
5G模組化趨勢明顯，FEM模組及PA模組增長快速。 隨著射頻前端模塊技術的成熟以及市場的需求，場中主要的射頻前端都開始向模塊化方向發展，雙工器、天線開關等幾大模塊開始被集成到射頻前端中。伴隨著5G時代的來臨，即便是模組化程度最高的PAMiD也正在持續進行著整合。Qorvo認為，下一步有望將低雜訊放大器(LNA)集成到PAMiD中，是推動射頻前端模塊繼續發展的重要動力之一。主要原因在於隨著5G 商業化落地，智能手機中天線和射頻通路的數量將顯著增多，對射頻低雜訊放大器的數量需求會迅速增加，而手機PCB卻沒有更多的空間。在這種情況下，從PAMiD到L-PAMiD，射頻前端模塊可以實現更小尺寸(節省面積達35-40mm2)，支持更多功能。 FEM模組202-0-2023年復合年均增長率13%。 2019年FEM市場規模約25.77億美元，預計至2025年，市場規模將增長至45.72億美元。 PA模組2020-2023年復合年均增長率11.0%。 2019年PA模組市場規模約53.76億美元，預計至2025年，市場規模將增長至89.31億美元。
毫米波AiP模組迎來發展機遇，2020-2025復合年均增長率53%。 2019年三星毫米波機型採用AiP模組，2020年蘋果毫米波版本也採用了AiP模組，未來隨著毫米波機型的增多，AiP將從2019年的0.6億美元增長到2025年的14.3億美元。
1.3.3 射頻前端美日企業占據主導地位，卓勝微大有可為
在射頻前端領域，美國及日本企業占據了較高的市場份額，2019年，Broadcom位居第一，全球市佔率20%，其次是日本Murata，市佔率19%，前五家公司合計佔比87%。
中國在射頻前端領域起步較晚，發展較為薄弱，但是以卓勝微、唯捷創芯、無錫好達、慧智微、國民飛驤為代表的中國射頻前端企業正在快速發展。
卓勝微在開關、LNA、Tuner產品在三星、小米、OPPO、vivo份額迅速提升，同時5G產品也取得了突破，5G產品佔比逐漸提升，銷售收入及利潤大幅增長，2020年1-9月，公司實現營收19.7億元，同比增長100%，實現利潤7.18億元，同比增長122%。目前公司重點向模組市場進軍，重點推進DiFEM（分集接收模組，集成射頻開關和濾波器）、LFEM（分集接收模組，集成射頻開關、低雜訊放大器和濾波器)、LNA Bank(分集接收模組，集成多個射頻低雜訊放大器)、WiFiFEM(WiFi 前端模組，集成 WiFi PA、射頻開關、低雜訊放大器)等模組產品，目前進展情況較好，已在三星、小米、OPPO等客戶推廣應用，未來公司還將推出更多的模組化產品，具有較好的國產替代機會。
智能手機產業鏈投資建議： 我們認為，2021年全球智能手機將迎來5G換機大年，看好核心受益公司： 立訊精密、領益智造、欣旺達、鵬鼎控股、藍思 科技 、卓勝微。
二、智能手機拍攝技術持續升級，2021年產業鏈有望快速增長
2.1 數量：攝像頭升級加速，三攝/四攝快速滲透
攝像頭是智能手機創新最大的細分模塊。 近幾年，終端廠商的創新方向主要是5G、攝像頭、屏幕三大領域。攝像頭是其中最重要的一個方向，數量上從單攝、雙攝、三攝、四攝再到五攝，功能上從單一的像素提升發展成大光圈、超廣角、潛望式長焦、電影攝像頭、TOF等特色鏡頭的引入，攝像頭是智能手機行業最具投資前景的環節。
2020年三攝、四攝滲透率快速提升。 根據國金證券研究創新中心的數據，2019年國內新增激活的智能手機中，單攝、雙攝、三攝、四攝的滲透率分別為8.2%、56.5%、25.5%、9.8%；2020年1-10月國內新增激活的智能手機中，單攝、雙攝、三攝、四攝的滲透率分別為4.4%、19.8%、38.9%、36.9%。我們預計，全球多攝滲透率較國內會低，但是整體趨勢非常確定，三攝正在快速往中低端機型滲透，而四攝則正在成為高端機型的標配。
2019年中國啟動5G商用，此前市場普遍預期2020年5G換機潮將推動全球智能手機恢復增長，但由於疫情影響、預計2020年換機需求將推遲至2021年。得益於「遲到的」5G換機需求，預計2021年全球智能手機需求將恢復增長。我們預計2020年智能手機出貨量下滑10.2%，2021年、2022年智能手機同增10.4%、3.8%。疊加三攝、四攝滲透率快速提升，預計2020~2022年智能手機攝像頭數量為48、56、63億顆，需求量同比增速分別為8%、16%、13%。
攝像頭數量多少是極限？ 從目前時間點來看，三攝+TOF是未來智能手機後置攝像頭的主流方案；而四攝+TOF是旗艦機型後置攝像頭的標配方案，雙攝+TOF是前置攝像頭的標配方案。因此，未來單部手機的攝像頭平均數量會達到6-7顆。
2.2 規格升級一：2020年48/64M成為標配，推動7P鏡頭放量
像素升級仍是終端廠的主流賣點。像素對於普通消費者仍然是攝像頭最為直觀的性能。2019年11月，小米發布新機CC9系列，採用後置五攝（108M超高清鏡頭+20M像素超廣角攝像頭+12M像素人像鏡頭+5M像素超長焦鏡頭+微距鏡頭）以及前置單攝，手機攝像頭像素首次達到1億像素，同時配備8P鏡頭（尊享版）。
2020年，隨著64M像素在旗艦主攝的滲透，7P鏡頭的出貨量將會快速放量。蘋果今年發布的新機型iPhone 12 Pro Max首次使用了7P鏡頭，全景模式下像素最高能夠達到63M。
2020年40M以上像素佔比持續快速增長。 根據國金證券數據創新中心的數據，2020年1月國內智能手機主攝40M以上的機型激活量佔比為60.4%，2020年10月這一數據已經達到74.8%，增長快速。
2.3 規格升級二：潛望式攝像頭加速滲透
潛望式攝像頭是智能手機高倍「光學變焦」必經之路。 現在智能手機「光學變焦」主要還是依靠2-3個定焦鏡頭的配合，其中最為重要的長焦鏡頭。變焦倍數越高，長焦攝像頭的高度越高，智能手機的厚度不足以支持高倍長焦攝像頭的高度，而潛望式攝像頭是解決這個問題最為直接有效的方法。
組成上，潛望式攝像頭模組與常規攝像頭模組差異不多，均含有感光晶元、鏡頭組、紅外濾光片、音圈馬達， 潛望式攝像頭較常規攝像頭多一到兩個光線轉向元件。 光線轉向單元包括棱鏡外殼、棱鏡、棱鏡座、支承軸套、支承軸、支承卡座。
結構上，潛望式攝像頭則與常規攝像頭模組由比較明顯的差異，潛望式鏡頭鏡片與智能手機平面垂直放置，而常規攝像頭鏡頭鏡片則是與平面平行放置，因此潛望式攝像頭為鏡頭組提供更長的空間選擇。潛望式攝像頭在智能手機中結構的差異實現了更高的攝像頭模組高度。
潛望式還有兩大升級方向。 1）十倍以上光學變焦，此處需要用到玻塑混合鏡頭；2）大尺寸CMOS推動兩次轉向潛望式，此處需要用到兩顆玻璃轉向棱鏡。
多家手機廠今年旗艦機均有配備潛望式攝像頭。考慮目前潛望式攝像頭模組價格較高，僅高端機配備潛望式攝像頭，預計伴隨未來產品良率提升、成本降低，有望往中端機滲透。
2.4 規格升級三：TOF攝像頭爆發可期
3D攝像頭作為三維信息的採集入口，必將成為智能手機的標配。相對於3D結構光，TOF具有結構簡單，理論成本低，遠距離精度高等優勢，且3D結構光的專利蘋果公司布局非常完善安卓手機廠商方案落後iPhone大約1-2年，因此安卓手機更加傾向於採用TOF方案，目前華為，OV都已經推出TOF機型。市場通常認為前置攝像頭宜採用短距離精度更高的結構光方案，而後置適合遠距離精度更高的TOF方案，但是綜合考慮成本、專利、以及TOF感測器精度的提升，TOF有希望在安卓市場往前置攝像頭滲透。
AR內容將成為TOF的有力推手，TOF市場爆發可期。 隨著5G的到來，AR/VR被認為是最有可能推出爆款內容的一大方向。作為三維信息的入口，在眼鏡硬體推出之前，我們認為手機+TOF將是實現AR內容的硬體端，相對成本低且消費者更加容易接受。2020年蘋果iPad Pro、iPhone 12 Pro Max均已搭載TOF攝像頭。
CIS晶元： 韋爾股份、格科微；
光學鏡頭： 舜宇光學 科技 、 瑞聲 科技 、聯創電子； 棱鏡、濾光片： 藍特光學、水晶光電；
攝像頭模組： 舜宇光學 科技 、 丘鈦 科技 。
三、5G時代，可穿戴設備迎來發展新機遇
5G時代，電子設備承載的數據量成倍增加，智能手機一個數據入口已經無法滿足鋪天蓋地的信息量，因此近兩年來可穿戴設備逐漸成為智能手機分流信息的重要設備，主要設備包括無線耳機、智能手錶、手環和智能眼鏡等。
疫情激發可穿戴設備需求增長。 Canalys預測，2021年可穿戴設備和TWS耳機的出貨量將分別超過2億台和3.5億台。新冠疫情在全球范圍內加劇，遠程辦公、電話會議、在線教育、家庭 娛樂 等激發了智能可穿戴設備和智能耳戴式設備的需求，Canalys預計2020年出貨量將以32%的速度大幅增長。
3.1 TWS繼續保持高增長，產業鏈積極受益
預測2020年全球TWS耳機2.3億副。 根據 Counterpoint Research 統計數據，2016 年全球 TWS 耳機出貨量僅為 918萬副，2018 年則達到 4,600 萬副，年均復合增長率為 124%。預計 2020 年 TWS耳機出貨量將躍升至 2.3 億副，全球 TWS 耳機市場規模將達到 270 億美金，預測2021年全球TWS耳機出貨量將達到3.5億副，同比增長52%。
2019年Airpods占據TWS半壁江山。 2019年TWS藍牙耳機出貨量排名中，蘋果占據了絕對的主力，小米、三星、華為等手機廠商悉數上榜，從索尼、亞馬遜等智能硬體老牌強者手中奪走了不小的市場份額。
主動降噪成熱門，TWS向智能化、多功能化演進
主動降噪TWS耳機大幅增長。 2019年蘋果推出帶Airpods Pro，帶動了TWS耳機主動降噪的熱潮，IDC報告指出，上半年中國無線耳機市場出貨量為4,256萬台，同比增長 24%。其中真無線耳機佔比64%，同比增長49%。其中，帶主動降噪功能的真無線耳機佔比為30%，同比增長122%。報告認為，隨著各大廠在旗艦產品配備主動降噪功能，未來主動降噪佔比功能將快速提升。隨著技術發展和成本下降，越來越多中小廠商將開始用主動降噪方案。
TWS將兼具智能化與 健康 監測功能。 隨著TWS技術和智能化的發展，TWS智能耳機將在無線連接、語音交互、智能降噪、 健康 監測和聽力增強/保護等領域發揮重要的作用，不只是智能手機的標配，甚至未來成為人體器官中不可缺失的部分。而降噪、聽力保護、智能翻譯、 健康 監測、骨傳導+骨聲紋、防丟等將是TWS耳機關鍵技術趨勢。
蘋果推出Airpods MAX，有望激發頭戴式耳機需求。 AirPods Max將AirPods的體驗帶到了具有高保真音效的包耳式設計中。該耳機結合了定製聲學設計、H1晶元和軟體以支持計算音頻，通過自適應均衡、主動降噪、通透模式和空間音頻為用戶帶來不一樣的聆聽體驗。為了抵消外部聲波，AirPods Max共用了6個外向式麥克風檢測環境雜訊，用兩個內向麥克風感知用戶正在聆聽的內容，從而實現主動降噪。另外，在打電話時，波束成形的麥克風可以將用戶的語音從背景雜訊中分離，以確保通話質量。我們認為Airpods MAX在智能化、降噪及音質方面具有較好的優勢，有望引領頭戴式耳機的發展，帶動整個行業的需求。
我們預計2020年Airpods二代及Pro銷量有望達到9000萬副，未來將繼續保持較好的增長態勢，預測2021年銷量1.15億副，同比增長28%，2022年銷量1.4億副。預測AirPods MAX 2021年銷量有望達到150萬台，2024年有望達到500萬台。
TWS耳機ODM/EMS廠主要有立訊精密、歌爾股份等，TWS耳機晶元龍頭 恆玄 科技 已成功登陸科創板，還有像 紫建電子 等TWS產業鏈優秀公司正在謀求上市。
3. 2 智能眼鏡漸行漸近，2020年全球市場規模達到120億美元
智能眼鏡分為VR、AR和MR眼鏡。 首先，簡單解釋一下虛擬現實（Virtual Reality，VR）、增強現實（Augmented Reality，AR）和混合現實（Mixed Reality，MR）的區別。通俗來講，VR是把真實物體放入虛擬環境，AR是把虛擬物體放入真實環境，MR一般理解和AR類似，但是有很大的區別就是MR需要把真實環境通過攝像頭進行三維重建，再加入虛擬物體，進而可實現多人交互。從技術范疇來講，VR是一種極端的AR情景，是AR的真子集；從應用層面來講，VR更加偏向 娛樂 性，如VR 游戲 等，但是AR和MR可同時具備 娛樂 性和應用性， 因此AR和MR被認為在未來具有更好的發展前景。
預測2020年AR/VR同比增長43.8%。 全球新冠疫情的全球蔓延給增強與虛擬現實（AR/VR）帶了機遇和挑戰，IDC預測2020年AR/VR市場全球出貨量將超過400萬台，支出規模將達到120.7億美元，同比增長43.8%，全球總支出規模在2020-2024的5年預測期內將達到54.0%的復合年增長率（CAGR），呈現出較好的發展趨勢。
中國AR/VR需求全球佔比55%。 預測2020年中國市場在AR/VR相關產品和服務的支出總量占據了全球超過一半的市場份額（約為55%），較疫情前顯著增加。而中國的總體市場規模將於2020年底達到66億美元左右，較2019年同比增長72.1%，在規模及漲幅方面均超越美國和日本，位列全球首位。預測中國市場的5年（2020-2024）CAGR也將保持在大約47.1%的水平。
消費者是第一大需求市場。 預測2020年消費者需求佔比52%、分銷與服務佔比17.6%、金融佔比15.1%、其他還有基礎設施、製造與資源及公共部門等。預測消費者支出規模在2020-2024的五年預測期內均大於其他行業。從增速角度來看，金融行業展現出了較大的市場發展潛力，五年（2020-2024）CAGR有望達到74.5%。
VR/AR 游戲 滲透率逐步提升，但佔比仍較低。 根據Steam 游戲 平台的數據，過去一年VR 游戲 玩家佔比Steam總玩家的比例從2019年11月的1%提升至2020年10月的1.76%，呈現穩步上升趨勢，而VR應用數量也從相應的3349款提升至4322款，無論是硬體還是應用端，VR 游戲 呈現穩步向上趨勢，但是整體來看，滲透率仍然較低。
Oculus2020年10月在Steam 游戲 平台佔比達到47.8%。 2020年10月份，在Stem平台，Oculus品牌市場佔比達到47.80%，上升趨勢明顯，其次是HTC，佔比25%，Valve佔比17%，呈現了較好的提升態勢。
Oculus發布Quest 2，獲得市場青睞。 Oculus Quest是2020年第三季度最暢銷的VR頭戴設備，隨著Quest 2的發布，銷量還將激增。該設備在第三季度售出了16.1萬台，但如果零售數字統計完，銷量會更高。需求的增加，價格的降低和節日禮物，都將使Quest 2的銷售量大大超過發布時的原始水平。此外，隨著Facebook現在不再使用Rift S，預計許多潛在的Oculus PC頭戴設備買家將轉向Quest2。該設備2021年銷量預計將達到300萬台。
蘋果積極布局AR/VR，未來有望推出爆款產品。 蘋果在積極布局AR/VR，並陸續公布了多項AR/VR專利，iPhone12 Pro及iPhone12 Pro MAX搭載了LiDAR激光雷達技術。LiDAR將允許iPhone12 Pro更快啟動AR應用，並迅速構建一個房間的映射以添加更多細節。蘋果在iOS 14中的很多AR更新都涉及利用liDAR將虛擬對象隱藏在真實對象後面（遮擋），以及將虛擬對象放置在更復雜的房間映射中，如桌子或椅子之上。
智能手錶也在快速發展，2019年全球銷量約6263萬台，拓璞產業預測至2022年將達到1.13億台。Apple Watch在2020年第三季度的總出貨量達到1180萬台，比2019年第三季度的680萬台增長了近75%。
5G時代，智能可穿戴設備迎來新一輪發展良機， 看好TWS、VR/AR、智能手錶產業鏈龍頭公司： 歌爾股份、立訊精密、恆玄 科技 、舜宇光學、紫建電子。
『肆』 手機里的射頻是什麼意思
若使用的是vivo手機，手機射頻是指接收、發送手機信號的功能模塊。
『伍』 國產5G射頻晶元落地！華為手機迎來轉機，正式步入量產
美國修改半導體晶元市場新規，導致華為智能手機因缺少5G射頻模組晶元而暫時丟失5G功能。這對麒麟晶元遭到斷供的華為來說是「雪上加霜」。缺少5G功能的華為新機P50系列，讓不少「花粉」感到遺憾，不過，這一問題很快會得到解決。
2022年1月14日消息。國內 科技 巨頭富滿微於2022年1月11日正式官宣：公司自研的5G射頻前端晶元步入量產階段，國產5G射頻晶元正式落地。相比較GPU、CPU；5G射頻模組晶元的研發難度要低一些。但因射頻晶元模組零部件繁多，想要實現射頻晶元模組的自給化，還是具備一定難度的。
不過伴隨著國產廠商晶元自研項目的展開，我們在5G射頻模組中取得了相當不錯的進展。距離華為手機5G功能重回的時間也越來越近。例如金信諾與華為就射頻連接器、射頻線纜、射頻組件、高速線纜等5G射頻晶元項目開展合作。飛驤 科技 推出100%國產化射頻晶元解決方案，助力國產廠商加速實現射頻晶元自給自足的目標。大富 科技 破冰基站濾波器壁壘，推出了技術、性能卓越的5G基站濾波器，獲得國家級製造業單項冠軍並成為華為的核心供應商。
回到富滿微 科技 這里，據了解，富滿微 科技 量產的射頻模組晶元，主要應用范圍是以智能手機為主的各類電子設備。補充一點，對於國內供應商來說，通訊天線和射頻模組都不是問題，難就難在射頻前端模組上。目前國產供應商需要向國外進口射頻前端晶元，而這也是導致華為手機無法使用5G的原因，好在這一問題很快被富滿微 科技 解決。
換句話說，富滿微 科技 推出的前端射頻晶元，補足了國產射頻晶元的最後一塊拼圖。這對華為等國產晶元商來說十分重要。有了它，華為手機有望在今年重回5G功能。值得一提的是：關於射頻晶元自研項目，華為海外市場負責人在2021年11月舉辦的華為大會中表示：目前華為上海海思研發機構正進行5G射頻晶元項目的研發，華為手機很快會重回5G。
對於國產晶元產業來說，富滿微 科技 實現前端射頻晶元的量產，將帶動國產自研晶元項目的發展，尤其是國產智能設備廠商的發展。畢竟在解決了射頻晶元卡脖子問題後，國產商的設備成本將會大幅降低，而與之相伴的則是附加值的提高。營收高了，發展自主權掌握在自己手中，有利於國產商的更好、更快發展。
祝願國產半導體廠商能夠早日解決核心技術卡脖子難題，掌握核心技術的發展自主權。對於富滿微 科技 前端射頻模組晶元正式投產這件事情，大夥有什麼想說的呢？結合目前我國的射頻晶元發展現狀，到2022年，我們能否實現射頻晶元自給自足的目標呢？
『陸』 E拆解：雖然榮耀50沒有了麒麟晶元，但國產射頻脫穎而出
榮耀50系列是榮耀獨立後的首款數字系列，需要面臨的困難是可想而知的，榮耀50系列的首銷成功，也證明了榮耀的號召力依然在。拆解沒有了麒麟晶元的榮耀50，對eWisetech來說也是必然的。那麼高銷量下的榮耀50系列在拆解後又會給大家呈現怎樣的答卷呢？
本次拆解的是8GB +128GB版本。拆解設備均從電商平台購入，文內對拆解分析內容均基於該設備。
關機取出卡托，卡托上套有硅膠圈。後蓋與內支撐通過膠固定，經過熱風槍加熱，再利用吸盤和撬片打開後蓋。在後蓋對應NFC線圈位置貼有石墨片用於散熱。攝像頭蓋板通過膠固定在後蓋上，正面貼有泡棉用於保護鏡頭。
頂部主板蓋和底部揚聲器通過螺絲固定。在主板蓋和揚聲器上都貼有石墨片，並且石墨片都延伸至電池位置，有利於散熱。主板蓋上有膠固定的NFC線圈、閃光燈板。再取下揚聲器上的彈片板。注意後置攝像頭模組有塑料框架固定。
取下主板、副板、前後攝像頭模組和同軸線。主板正面處理器&內存位置處塗有散熱硅脂用於散熱，副板USB介面處還套有硅膠套起到一定的防塵作用。
電池通過塑料膠紙固定。根據提拉把手指示便可拆解。然後依次取下按鍵軟板、感測器板、主副板連接軟板、聽筒和指紋識別感測器軟板。
6.57英寸的維信諾OLED屏幕與內支撐通過膠固定，膠粘面積較大，加熱屏幕，通過撬片和吸盤打開屏幕。在內支撐正面有大面積石墨片，並未發現液冷管。
拆解總結： 榮耀50整機共採用23顆螺絲固定，採用比較常見的三段式結構。拆解難度中等，可還原性強。SIM卡托和USB介面採用硅膠圈保護，能起到一定的防塵作用。整機採用導熱硅脂+石墨的方式進行散熱，並未發現液冷管，在散熱方面有所欠缺。
E分析欄目前期說到隨著5G時代的到來，越來越多國產晶元廠商的進入打破了國外壟斷的局面。在缺少了麒麟晶元的榮耀50中，我們還能發現哪些國產晶元呢？首先來看看主板標注的IC。
主板正面主要IC：
1：Qualcomm-QPM5541-射頻功放晶元
2：Qualcomm-QPM5577-射頻功放晶元
3：TI-BQ25970-快充晶元
4：Qualcomm-WCD9370-音頻編解碼器晶元
5：Qualcomm-SM7325-高通驍龍778G處理器晶元
6：Micron-8GB內存+128GB快閃記憶體晶元
7：Qualcomm-PM7325B-電源管理晶元
8：Qualcomm-WCN6750-WiFi/BT晶元
主板背面主要IC：
1：NXP-SN100T-NFC控制晶元
2：Qualcomm-PM7350C-電源管理晶元
3：Qualcomm- PM7325-電源管理晶元
4：Qualcomm- SDR735-射頻收發晶元
5：Qualcomm- QDM3301-射頻前端模塊晶元
6：Qualcomm-QFM2340-射頻前端模塊芯
7：OnMicro-OM9902-11-射頻功放晶元
8：OnMicro-OM9901-11-射頻功放晶元
通過主板標注我們可以發現，本次榮耀50整機沒有採用麒麟晶元。在射頻晶元中除了與處理器配套的高通外，還有兩顆來自 國產廠商昂瑞微的射頻功放晶元——OM9901-11與OM9902-11。
OM9901-11為2G頻段設計，低頻段支持GSM850/EGSM900，高頻段支持DCS1800/PCS1900頻段。OM9902-11支持3G/4G/5G NR 頻段。
這是eWiseTech工程師首次在手機中發現該廠商的晶元， OM9901和OM9902是昂瑞微在2020年推出的5G Sub-3GHz Phase5N解決方案。昂瑞微更是擁有完整的PA/FEM產品線系列，其產品覆蓋2G、3G、4G、5G Phase5N、L-PAMID和L-PAMIF全系列。 並且也是國內首家同時擁有大規模量產的CMOS PA和GaAs PA技術的廠商。
早在2020年底， 昂瑞微的Phase5N射頻前端模組已經在多家手機廠商和ODM方案商實現量產。 而這次榮耀50的採用，是昂瑞微首次打入榮耀的供應鏈。國產廠商為榮耀50這樣的暢銷機型供貨，也從側面證明了其實力不容小覷。
#國產晶元# #榮耀50#
『柒』 射頻前端模組，看這一篇就夠了
姓名：劉軒 學號：19020100412 學院：電子工程學院
轉自：https://zhuanlan.hu.com/p/297965743
【嵌牛導讀】射頻前端模組技術介紹
【嵌牛鼻子】射頻前端 濾波器
【嵌牛提問】中國企業如何克服「拿來主義」，快速迭代發展？
【嵌牛正文】
射頻前端(RFFE, Radio Frequency Front-End)晶元是實現手機及各類移動終端通信功能的核心元器件，全球市場超過百億美金級別。過去10年本土手機的全面崛起，為本土射頻前端產業的發展奠定了堅實的產業基礎；而5G在中國的率先商用化，以及全球貿易環境的變化，又給本土射頻行業加了兩捆柴火。射頻前端晶元產業在我國也已經有了15年以上的發展歷史，創新和創業活動非常活躍，各類企業數十家，也是市場和資本高度關注的領域。本文作者有幸在射頻晶元行業從業11年，從2G時代做到今天的5G，也在外企、民企、國企都工作過，直接開發並大量量產過射頻的每一類型產品。這篇文章總結了作者與一些行業朋友近些年的討論，嘗試對射頻模組產品的技術市場及商業邏輯進行梳理。同時，本土射頻發展了十餘年，競爭是行業主線，合作與友誼是非常稀缺的資源。本文將會重點分享「模組化」的相關知識，也是希望更多的本土廠商去通過「合作」分享模組化的巨大機遇。
引言
根據魏少軍教授在「2020全球CEO峰會」的《人間正道是滄桑-關於大變局下的戰略定力》主題演講，統計得出對中國市場依賴度最高（依營收佔比計算）的美國公司，如下圖。我們可以看到SKYWORKS、Qualcomm、Qorvo、Broadcom這四家美國射頻巨頭（其中SKYWORKS和Qorvo以射頻業務為主；Qualcomm和Broadcom包含了射頻業務）恰好占據了排行榜前4名。
射頻前端的國際情況
射頻前端技術主要集中在濾波器(Filter)、功率放大器(PA, Power Amplifier)、低雜訊放大器(Low Noise Amplifier)、開關（RF Switch）。目前全球射頻市場由引言提到的四家美國射頻公司Skyworks、Qualcomm、Qorvo、Broadcom與日本Murata這五大射頻巨頭寡佔。
五家射頻巨頭在PA與LNA等市場佔有率超過九成。濾波器方面，則分為聲表面波(SAW, Surface Acoustic Wave)與體表面波(BAW, Bulk Acoustic Wave)濾波兩種主要技術。目前，SAW濾波器市場由Murata占據一半，Skyworks約10%，Qorvo約4%，其餘則被太陽誘電、TDK等大廠瓜分。BAW濾波器的市場則由美國企業占據9成市場。
由此可見，射頻前端是巨大的市場，能容納5家國際巨頭持續發展。國際巨頭的技術跨度大，模組化能力強；模組化產品是國際競爭的主賽道。每家巨頭都擁有BAW技術或其替代方案。
射頻前端的國內情況
關於射頻前端的國內情況有很多文章都曾提到，這里不贅述，只給幾個共識比較多的結論：
1.本土公司普遍以分立器件為主要方向；分立器件是當前本土競爭的主賽道。2.本土公司缺乏先進濾波器技術及產品，模組化能力普遍不強。
5G模組化挑戰及機遇的來源
PCB布線空間及射頻調試時間的挑戰，下沉到了入門級手機，打通了國產模組晶元的迭代升級路徑。
射頻模組晶元，不是一個新生的產品系列。事實上，射頻模組晶元的使用幾乎與LTE商業化同時發生。過去10年內，各種復雜的射頻模組已經普遍應用在了各品牌的旗艦手機中；與此同時，在大量的入門級手機上，分立器件的方案也完全能夠滿足各方面的要求。因此在過去10年就出現了涇渭分明的兩個市場：旗艦機型用模組方案；入門機型用分立方案。模組方案要求「高集成度和高性能」，因而價格也很高；而分立方案要求「中低集成度和中等性能」，售價相對而言就低不少。兩種方案之間存在巨大的技術和市場差異，我們可以把這個稱作4G時代的「模組鴻溝」。
4G時代的「模組鴻溝」
5G的到來，徹底改變了這個狀況。
相比於4G入門級手機的2~4根天線，5G入門級手機的天線數目增加到了8~12根；需要支持的頻段及頻段組合也在4G的基礎上顯著增加。大家知道，射頻元器件的數目，與天線數目及頻段強相關，這就意味著射頻元器件的數目出現了急劇地增長。與此同時，由於結構設計的要求，5G手機留給射頻前端的PCB面積是無法增加的，因此分立方案的面積大大超過了可用的PCB面積。這是空間帶來的約束。
還有一個挑戰，來自於調試時間。4G使用分立器件方案的射頻調試時間，一般在一周以內。隨著5G射頻復雜度的顯著提升，假設使用分立方案，可能會帶來3~5倍的調試時間增加；從成本上來講，還需要消耗更貴的5G測試設備、熟悉5G測試的工程師資源。如果使用模組，大部分的調試已經在模組設計過程中在內部實現了，調試工作量將更多地移到軟體端，因此調試效率大大提升。這是時間帶來的約束。
時間和空間的約束，強烈而普遍。因此在入門級5G手機中，就天然出現了對「中低性能和高集成度」模組的需求，與旗艦手機的「中高性能和高集成度」模組形成了管腳統一。既然都需要高集成度的模組，只是指標要求不一樣，這樣國產的模組晶元就可以從「中低性能」（5G入門級手機）向「中高性能」(5G旗艦手機)迭代演進。因此，「模組鴻溝」便被填平了。
任何事情都是兩面的。「模組鴻溝」被填平以後，分立市場的空間也出現了風險；對專長於分立晶元的本土企業來講，也需要巨大的資源和力量去在模組產品中找到自身的位置；如果不能突破，就會在不遠的未來進入到瓶頸階段。
在5G的早期階段，目前市場上也出現了一種混合方案，即用分立器件和模組混搭的方案。這個方案的出現，有很多客觀的原因，其中就包括歷史上形成的「模組鴻溝」。這種方案是妥協的產物，犧牲了一些關鍵指標，而且面積上也做了讓步。如果沒有專注做國產化模組的晶元公司，就不會有優秀的國產模組晶元；如果沒有優秀的國產模組晶元，模組方案的價格永遠高高在上。
濾波器技術簡要分類
BAW 濾波器： 即體聲波濾波器。具有插入損耗小、帶外衰減大等優點，同時對溫度變化不敏感，BAW濾波器的尺寸大小會隨著頻率升高而縮小，因此尤其適用於1.7GHz以上的中高頻通信，在5G與sub-6G的應用中有明顯優勢。
SAW濾波器： 即聲表面波濾波器。採用石英晶體、鈮酸鋰、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應和表面波傳播的物理特性而製成的一種濾波專用器件。SAW濾波器具有性能穩定、使用方便、頻帶寬等優點，是頻率在1.6GHz以下的應用主流。但存在插入損耗大、處理高頻率信號時發熱問題嚴重等缺點，因此在處理1.6GHz以上的高頻信號時適用性較差。
LC型濾波器： 即電感電容型濾波器。LC濾波器一般是由濾波電容、電抗和電阻適當組合而成，電感與電容一起組成LC濾波電路。
射頻模組簡要分類
射頻前端模組是將射頻開關、低雜訊放大器、濾波器、雙工器、功率放大器等兩種或者兩種以上的分立器件集成為一個模組，從而提高集成度和性能，並使體積小型化。根據集成方式的不同，主集天線射頻鏈路可分為：FEMiD（集成射頻開關、濾波器和雙工器）、PAMiD（集成多模式多頻帶PA和FEMiD）、LPAMiD（LNA、集成多模式多頻帶PA和FEMiD）等；分集天線射頻鏈路可分為：DiFEM（集成射頻開關和濾波器）、LFEM(集成射頻開關、低雜訊放大器和濾波器)等。
主集天線射頻鏈路
分集天線射頻鏈路
射頻前端的「價值密度」
既然5G手機PCB面積是受限制的資源，同時我們需要在5G手機內「擠入」更多的射頻功能器件，因此我們評價每一類型射頻器件時，需要建立一個參數來進行統一描述，作為反映其價值與PCB佔用面積的綜合指標。
ValueDensity=（平均銷售價格ASP）/（晶元封裝大小）
接下來，我們使用VD值這個工具，分別分析一下濾波器、功率放大器、射頻模組三類產品的情況。
1. 濾波器的VD值
首先說明一點，由於通常情況下濾波器還需要外部的匹配電路，實際的VD值比器件的VD值還要再低一些。我們先忽略這個因素。根據以上的數據，我們可以得到一些結論：從LTCC到四工器，VD值持續增加，從1.2到10.0，增加比較快速。
2. 功率放大器的VD值
根據以上數據，也可以看到: a) 從2G到4G，VD值從0.6增加到了1.5。b) 4G向CAT1演進的小型化產品，以及向HPUE或者Phase5N演進的大功率PA，VD值增加到了2附近。
3. 射頻模組的VD值
根據以上數據，可以觀察到： a) 接收模組普遍的VD值在5附近；b) 接收模組中的小封裝H/M/L LFEM，VD值非常突出，大於10；c) 發射模組（除FEMiD以外），VD值在4~6之間；d) FEMiD具有發射模組最高的VD值。因此當FEMiD與VD值較低的MMMB PA混搭時，也能達到合理的PCB布圖效率。
表格匯總的同時，我們也增加了技術國產化率和市場國產化率的參考數據。一般來講，市場國產化率較低的、或者技術國產化率遠遠超過國產化率數字的細分品類，VD值會虛高一些。在本土相應產品市佔率提高以後，未來還會有比較明顯的降價空間。
射頻發射模組的五重山
發射1： PA與LC型濾波器的集成，主要應用在3GHz~6GHz的新增5G頻段，典型的產品是n77、n79的PAMiF或者LPAMiF。這些新頻段的5GPA設計非常有挑戰，但由於新頻段頻譜相對比較「干凈」，所以對濾波器的要求不高，因此LC型的濾波器（IPD、LTCC）就能勝任。綜合來看，這類產品屬於有挑戰但不復雜的產品，其技術和成本均由PA絕對掌控。
發射2： PA與BAW（或高性能SAW）的集成，典型產品是n41的PAMiF或者Wi-Fi的iFEM類產品，頻段在2.4GHz附近。這類產品的頻段屬於常見頻段，PA部分的技術規格有一定挑戰但並不高。由於工作在了2.4GHz附近，頻段非常擁擠，典型的產品內需要集成高性能的BAW濾波器來實現共存。這類產品由於濾波器的功能並不復雜，PA仍有技術控制力；但在成本方面，濾波器可能超過了PA。綜合來講，這類產品屬於有挑戰但不復雜的產品，PA有一定的控制力。
發射3： LowBand發射模組。LB (L)PAMiD通常集成了1GHz以下的4G/5G頻段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等)，包括高性能功率放大器以及若干低頻的雙工器；在不同的方案里，還可能集成GSM850/900及DCS/PCS的2GPA，以進一步提高集成度。低頻的雙工器通常需要使用TC-SAW技術來實現，以達到最佳的系統指標。根據系統方案的需要，如果在LB PAMiD的基礎上再集成低雜訊放大器（LNA），這類產品就叫做LB LPAMiD。可以看到，這類產品的復雜度已經比較高：PA方面，需要集成高性能的4G/5GPA，有時候還需要集成大功率的2GPA Core；濾波器方面，通常需要3~5顆使用晶圓級封裝（WLP）的TC-SAW雙工器。總成本的角度來看（假設需要集成2GPA），PA/LNA部分和濾波器部分佔比基本相當。LB (L)PAMiD是需要有相對比較平衡的技術能力，因此第三級台階出現在了PA和Filter的交界處。
發射4： FEMiD。這類產品通常包含了從低頻到高頻的各類濾波器/雙工器/多工器，以及主通路的天線開關；並不集成PA。FEMiD產品通常需要集成LTCC、SAW、TC-SAW、BAW（或性能相當的I.H.PSAW）和SOI開關。村田公司定義了這類產品，並且過去近8年的時間內，占據了該市場的絕對主導權。三星、華為等手機大廠，曾經或正在大量使用這類產品在其中高端手機中。如前文所述，有競爭力的PAMiD供應商主要集中在北美地區；出於供應鏈多樣化的考慮，一些出貨量非常大的手機型號，就可能考慮使用MMMB（Multi-Mode Multi-Band） PA加FEMiD的架構。MMMB PA的合格供應商廣泛分布在北美、中國、韓國，而日本村田的FEMiD產能非常巨大（主要表現在LTCC和SAW）。又如前文所述，FEMiD的VD值非常高，整體方案的空間利用率也在合理范圍內。
發射5： M/H (L)PAMiD。這類產品是射頻前端最高市場價值也是綜合難度最大的領域，是射頻前端細分市場的巔峰。M/H通常覆蓋的頻率范圍是1.5GHz~3.0GHz。這個頻段范圍，是移動通信的黃金頻段。最早的4個FDDLTE 頻段Band1/2/3/4在這個范圍內，最早的4個TDD LTE頻段B34/39/40/41在這個范圍內，TDS-CDMA的全部商用頻段在這個范圍內，最早商用的載波聚合方案（Carrier Aggregation）也出現在這個范圍（由B1+B3四工器實現），GPS、Wi-Fi 2.4G、Bluetooth等重要的非蜂窩網通信也都工作在這個范圍。可以想像，這段頻率范圍最大的特點就是「擁擠」和「干擾」，也恰恰是高性能BAW濾波器發揮本領的廣闊舞台。由於這個頻率范圍商用時間較長，該頻率范圍內的PA技術相對比較成熟，核心的挑戰來自於濾波器件。
先解釋一下為什麼這段頻率是移動通信的黃金頻率。在很長的發展過程中，移動通信的驅動力來自移動終端的普及率，而移動終端普及的核心挑戰在於終端的性能和成本。過高的頻率，例如3GHz以上、10GHz以上，半導體晶體管的特性下降很快，很難做出高性能；而過低的頻率，例如800MHz以下、300MHz以下，需要天線的尺寸會非常巨大，同時用來做射頻匹配的電感值和電容值也會很大，在終端尺寸的約束下，超低頻段的射頻性能很難達到系統指標。簡而言之，從有源器件（晶體管）的性能角度出發，希望頻率低一些；從無源器件（電容電感和天線）的性能角度出發，希望頻率高一些。有源器件與無源器件從本質上的沖突，到應用端的折衷，再到模組內的融合，恰如兩股強大的冷暖洋流，在人類最波瀾壯闊的移動通信主航道上，相匯於1.5~3GHz的頻段，形成了終端射頻最復雜也最有價值的黃金漁場：M/HB (L)PAMiD。多麼地美妙！
這類高端產品的市場，目前主要由美商Broadcom、Qorvo、RF360等廠商占據。下圖是Qorvo公司在其官方公眾號上提供的晶元開蓋分析。可以看到，該類產品包含10顆以上的BAW，2~3顆的GaAs HBT，以及3~5顆SOI和1顆CMOS控制器，具有射頻產品最高的技術復雜度。該類產品通常需要集成四工器或者五/六工器這類超高VD值的器件。
M/H LPAMiD開蓋圖
射頻接收模組的五重山
接收模組的五重山模型，如上圖所述。
接收1： 使用RF-SOI工藝在單顆die上實現了射頻Switch和LNA。雖然僅僅是單顆die，但從功能上也屬於復合功能的射頻模組晶元。這類產品主要的技術是RF-SOI，在4G和5G都有一些應用。
接收2 ：使用RF-SOI工藝實現LNA和Switch的功能，然後與一顆LC型（IPD或者LTCC）的濾波器晶元實現封裝集成。LC型濾波器適合3~6GHz大帶寬、低抑制的要求，適用於5G NR部分的n77/n79頻段。這類產品也是SOI技術主導，主要應用在5G。
接收3： 從接收3往上走，接收模組開始需要集成若干SAW濾波器，集成度越來越高。通常需要集成單刀多擲（SPnT）或者雙刀多擲（DPnT）的SOI開關，以及若干通路支持載波聚合（CA）的SAW濾波器。封裝方式上，由於「接收3」的集成程度還不極限，因此有多種可能的路徑。其中國際廠商的產品主要以WLP技術為主，除了在可靠度及產品厚度方面有優勢，主要還是可以在更高集成度的其他產品中進行復用。
接收4： 這類產品叫做MIMO M/H LFEM。主要是針對M/H Band的頻段（例如B1/3/39/40/41/7）應用了MIMO技術，增加通信速率，在一些中高端手機是屬於入網強制要求。看起來通信業對M/H這個黃金頻段果然是真愛啊。技術角度出發，這類產品以RF-SOI技術實現的LNA加Switch為基礎，再集成4~6個通路的M/H高性能SAW濾波器。國際廠商在這些頻段已經開始普遍使用TC-SAW的技術，以達到最好的整體性能。
接收5： 接收晶元的最高復雜度，就是H/M/L的LFEM。這類產品以非常小的尺寸，實現了10~15路頻段的濾波（SAW Filter）、通路切換（RF-Switch）以及信號增強（LNA），具有超高的Value Density值（10左右），在5G項目上能幫助客戶極大地壓縮Rx部分佔用的PCB面積，把寶貴的面積用在發射/天線等部分，提升整體性能。這類產品需要的綜合技能最高，也基本必須要用WLP形式的先進封裝方式才能滿足尺寸、可靠度、良率的要求。
總結
1.射頻模組的核心要求是多種元器件的小型化及模組集成。
2.無論是發射模組還是接收模組，純5G的模組是困難但不復雜，最有挑戰也最具價值的是4G/5G同時支持的高復雜度模組。
『捌』 射頻晶元三代爭雄
遠川 科技 評論近日從產業鏈人士處獨家獲悉，北緯三十八度集成電路製造有限公司（以下簡稱「北緯公司」）為國內晶元設計商深圳新聲半導體（以下簡稱「新聲」）代工的聲表面波濾波器產品（以下簡稱SAW濾波器），已投入量產且達到發貨水準。雙方合作的SAW濾波器主打難度較高的射頻模組。
這標志著，北緯公司成為國內極少數具備濾波器製造能力的射頻晶元代工廠。結合我們此前發布的BAW濾波器量產消息，可以說，中國晶元產業界的射頻短板已悉數補齊，向全自主射頻模組又邁出了一大步。
梳理最近國內射頻晶元界的動作，不難發現，純晶圓代工+獨立晶元設計商，在當下的時點，成為一個越來越具代表性的產業路線。回顧全球范圍內的射頻晶元產業發展史就會發現，這一路線響應了當下中國 科技 產業的需要。無論是突破關鍵晶元卡脖子，還是在商業上可持續發展，都是一個大膽且值得稱道的嘗試。
本文從全球射頻晶元發展史出發，試圖梳理前後三代的發展路徑：
1. 第一代：買、買、買
2. 第二代：代工，還是IDM？
3. 第三代：組合式創新
射頻領域的國際巨頭，都是通過並購成長而來。
首先是博通。博通前身安華高（Avago）脫胎於惠普的半導體部門，2008年收購英飛凌BAW濾波器業務，為其在高端濾波器市場的壟斷地位打下堅實的基礎。2015年，安華高「小魚吃大魚」，以370億美元代價收購體量比自己更大的舊博通，這場「入贅」式的收購完成後，安華高索性把公司更名為「博通」。
然後是思佳訊（Skyworks）。2006年，思佳訊分拆基帶業務專注射頻，之後接連並購兩家PA廠商，成為全球第一大PA供應商。2014年，思佳訊與松下合資成立FilterCo涉足BAW濾波器業務，其後收購松下剩餘股權，至此填上了最後一塊業務短板。
至於科沃（Qorvo），其本身就是龍頭聯姻的結果。2008年後，PA和天線開關大廠RFMD業務接連受挫，先是2G市場增長乏力，然後是PA市場被思佳訊超越。到了2014年，RFMD與擅長SAW和BAW濾波器的TriQuint合並。如此，Qorvo誕生之初，便打通了全產業鏈。
最後是村田（Murata）。村田本來主營被動元器件，2012年4G爆發之際重金加註SAW濾波器，並在這一市場中高端產品占據統治地位。即便到了BAW濾波器占優的高頻領域，村田也率先研發出TC-SAW（溫度補償型）濾波器與之對抗。為了補足PA短板，村田之後並購了瑞薩PA部門和美國Peregrine半導體。
總結國際射頻巨頭的並購之路，可以發現三條規律：
其一，並購發起者多有一個特別長的長板，在優勢領域並購有利於保證產品競爭力，迅速擴大市場佔有率。思佳訊收購兩家PA公司成為全球第一個PA供應商，是一個典型的案例。
其二，射頻前端模組化要求不能有短板。思佳訊收購BAW濾波器公司，村田收購PA公司，是同樣的道理。如果射頻模組中有一類關鍵器件需要外購，成本端就是不可控的，不利於做高毛利率。
其三，移動通信制式升級換代是射頻行業洗牌的關鍵節點。思佳訊在3G前夜切入PA，村田在4G發展初期重金加註SAW濾波器，都為後來分別占據細分射頻市場頭把交椅奠定了基礎。
在跨國巨頭紛紛通過並購手段，自建大而全的IDM的時候，中國射頻公司早早開始了 探索 。三家公司最具代表性，一家是中國台灣地區的穩懋，純代工模式；另外兩家是中國大陸地區的好達和三安，分別為IDM和代工。
先看穩懋。
穩懋1999年成立，一開始跨過4英寸砷化鎵產線直接建6英寸，但彼時工藝極不成熟，破片率高達10% 20%，穩定量產難度極大。在外部股東輸血支持下，穩懋堅持技術攻關，終於在2006年攻克PHEMT、HBT等關鍵技術，產線生產效率提高同時，破片率也大大降低到0.5%以下。2007年，穩懋扭虧為盈。目前，穩懋在砷化鎵晶圓代工領域占據了接近八成的市佔率。
因在砷化鎵代工領域的絕對優勢，穩懋贏得了兩類客戶的支持。一類是大陸的PA公司，另一類則是博通和蘋果等業務規模龐大、有射頻晶元委外製造需求的美國公司。這些客戶支撐了穩懋高達上千億新台幣的建廠計劃。
既然是代工，有一條還格外重要，那就是嚴守中立，誠信可靠。2017年，博通旗下的安華高入股穩懋，卻同意不進入董事會，就是為了保證其獨立可靠。沒有這一點，蘋果恐怕也很難選擇穩懋為自研射頻元件的代工商。
從穩懋的案例可見，射頻代工也是一個可持續的大生意。要做好，關鍵在於兩點，一個是要在研發上死磕，製造技術要有一個很長的長板，能夠提供先進的、全方位的服務；另一個就是在經營上不搶客戶的生意，讓客戶放心。長此以往，便能形成正循環。
相比於穩懋，大陸地區的兩個玩家則分別有著明顯的短板。
好達成立於1999年，是大陸 歷史 最為悠久的射頻IDM。2005年，好達研發出手機濾波器。但直到2015年，村田SAW濾波器缺貨，好達才迎來一波發展機遇。
相比於好達，三安是射頻晶元業界的新生，2014年才切入射頻業務，但發展迅速。2021年，三安的SAW濾波器客戶已達數十家，產量也從原先的季產1000萬躍升至最近的月產1000萬顆，由此成為好達在中低端市場的強大對手。
在一些業內人士看來，三安的問題和好達有些類似——在中高端射頻產品領域表現乏力，比如沒有BAW濾波器。這會衍生一個較大的問題，即模組化的時候面臨掣肘，向別人外購成本較高。
總結好達和三安的經驗，有兩條規律值得注意：
其一，射頻工廠一定要有一個特別長的長板，如果沒有做到一條產品線的中高端，往下走會比較吃力。在自身稟賦不足的條件下投資很多設計公司，可能限制未來的發展。
其二，模組化是終局，無論是自身的製造能力，還是投資布局，一定要能拼起來射頻模組。面向射頻模組的器件技術壁壘高、利潤率高、競爭不那麼激烈，誰在射頻模組領域領先，誰就站在了有利的戰略位置上。
在吸取了第一代和第二代射頻晶元公司的發展經驗後，2018年，北緯三十八度集成電路製造有限公司（以下簡稱「北緯公司」）落戶忻州半導體產業園，定位為SAW濾波器和PA晶圓代工廠。
2021年6月份，北緯公司4英寸SAW濾波器產線投產，迅速吸引了國內領先的濾波器設計公司——新聲與之深度合作。雙方合作的產品為面向射頻模組的SAW濾波器。
北緯公司的合作方和產品都經過深思熟慮。
就合作方，新聲是國內少數能夠同時正向設計SAW和BAW濾波器的設計公司，創始人科班畢業，擁有在博通的豐富工作經驗。優秀的設計公司能夠很好牽引製造端，幫助工廠打磨工藝。而且，新聲設計的BAW濾波器已經出貨，與其綁定有利於將來在中高端射頻模組的布局。
就產品選擇，射頻模組化的趨勢已經十分明顯，北緯公司選擇了一開始就做能夠放進模組中的濾波器。從產品定義開始，模組化對器件提出一系列更高的要求，在國內的射頻晶元業是一個很好的佔位。北緯公司聚集了一批來自日本、新加坡的資深專家，團隊老中青結合，有能力接住。
經過短時間的磨合，新聲在北緯公司代工的SAW濾波器迅速完成產品定型。雙方的合作進展如此迅速，源於北緯公司的兩點優勢：
其一，北緯公司團隊自身掌握大量的know-how。雖然是一個新公司，但是以尾藤為首的日本專家曾在NEC等大廠工作，有二十多年的晶元從業經驗。SAW濾波器一個很大的難點在於一致性要求高，不能說這一次做出來的產品符合要求，下一次再做參數都變了。尾藤的解決辦法是「反復看數據，讓數據說話」，可見晶元老師傅的功底。
其二，北緯公司堅守代工服務的定位。SAW濾波器的另外一個難點在於射頻信號很容易失真，給模擬領域建模帶來較大困難。這就要求工廠工藝工程師需要與晶元設計工程師緊密配合，快速解決設計公司的問題。北緯公司最短48小時、平均一周、最長兩周更新一版工藝，而國內某大廠一版工藝的更新時間一般是兩個月。
綁定優秀的設計公司、選擇面向模組的高產品定位、扎扎實實做好代工服務，北緯公司完成了三步走，下線的SAW濾波器產品在帶寬、差損等性能指標上優於同業。
工藝難度更高的TC-SAW濾波器，則是已完成工藝研發，其樣片品質因數（即Q值，衡量濾波器信號頻率識別准確性的一個核心指標）更是數倍於國內同業競爭對手。
SAW和TC-SAW組合銷售，有望成為北緯公司的獨特競爭優勢，也將使北緯公司在高難度射頻晶元領域有一個特別長的長板，為之後擴展商業布局打下堅實的基礎。
一個難以想像的事實是，本文所敘述的第三代射頻晶元產業的代表——北緯公司，生長於山西省忻州市。
忻州是山西的一個特例——煤炭資源相對貧乏，主打農業。幾年前，地方政府決心轉型，為半導體產業園「量身定製」了一套特殊政策：為外籍人才提供人才公寓，解決職工子女就學問題，補貼高耗能的半導體原材料廠，電費低至不到兩毛一度。
北緯公司生長於一個大環境悄然改善的山西，也的確為這片土地做出了自己的貢獻：
首先是一個初具雛形的上下游晶元產業鏈。本地豐富的鋁礬土資源，經過園區企業的處理，成為射頻晶元所需的砷化鎵晶圓。忻州半導體產業園不只是一個晶元工廠，而是一個晶元生態。
然後是一個極為整潔的冷暖水工程，除了服務於晶元製造，冬天還能給周圍的居民區供暖，節省了數以億計的能源成本。
最後是轉型的勇氣和方法。山西經濟素來倚重煤炭，向 科技 產業轉型，不可能憑空誕生一個天才的想法。正是北緯公司數十名駐扎在忻州的異國他鄉的科學家和工程師，帶動了更多富有才智的山西人回鄉建設，最終將 科技 產業的夢想和方法灌輸進幾百萬人心。
全文完，感謝您的耐心閱讀。