2021年，全球智能手機市場競爭激烈，根據TrendForce的數據，今年智能手機的產量將達到13.6億部，同比增長9%。該機構還預測，2021年全球5G智能手機的總產量將約為5億部。5G手機出貨量大增也預示5G手機產業鏈中的射頻市場即將進入高速增長期。

Yole Development預測，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258億美元，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。

2021年，5G射頻領域最受關注的廠商，全球共有兩家。首先是來自中國卓勝微，2020年前三季度營收達到19.72億元，同比增長100.27%;卓勝微在前三季度盈利達到7.18億元。2020年度卓勝微公司的年度盈利預測是10億元到10.5億元。1月13日，國際射頻大廠Skyworks宣布，其SKY66318-21功率放大器(PA)的出貨量超過100萬，Skyworks受益于iPhone12熱銷，射頻前端芯片出貨量大增。

2019年6月，卓勝微在深圳創業板上市，發行價35.29元，到今天已經爆漲到642元，不到兩年的時間股價爆漲18倍，為何卓勝微可以獲得資本高度的追捧?兩家上市公司的表現都預示5G射頻市場向好，筆者集合廣州慧智微電子有限公司市場銷售副總裁趙德重、紫光展銳射頻市場負責人、卓勝微等三位公司高管的觀點，對5G射頻市場的三大趨勢和挑戰進行細致分析。

集成化、模組化、國產化，5G射頻市場三大趨勢明顯

射頻前端屬于手機中的通信模塊，主要包括發射通路和接收通路，一般由射頻功率放大器(PA)、射頻濾波器(Filters)、雙工器、射頻開關(Switch)、射頻低噪聲放大器(LNA)等芯片組成，直接影響5G手機信號的收發。

由于5G相較于前幾代通信技術支持頻段數量的增加，5G手機所需的射頻前端芯片數量大幅增長。根據興業證券的數據，5G成熟階段全網通的手機射頻前端的Filters(射頻濾波器)數量會從70余個增為100余個，PA的數量超過10個，Switches(射頻開關)數量由10余個增為超過30個，這種趨勢令射頻模組的成本持續增加。

廣州慧智微電子有限公司市場銷售副總裁趙德重分析說，根據Mobile Expert 2020年數據顯示，2020年5G手機出貨量開始出現快速增長，蘋果iPhone12 5G手機推出后，全球出貨量會達到2億。預計2024年到2025年，4G和5G手機會出現交匯點，2025年，5G終端年出貨量將超過10億。

“5G手機支持多頻段，導致內部射頻器件數量不斷提升，手機輕薄化的趨勢要求壓縮內部空間，對于PCB板都是很大挑戰。從iPhone12、華為、小米、OPPO的5G旗艦手機來看，都體現了射頻前端模組化的趨勢。用模組化解決空間和性能的問題。” 趙德重強調。

根據Yole統計，2018年射頻前端模塊市場規模約105億美元，到2025年射頻模塊市場份額將增加到177億美元，CAGR為8%，整個射頻前端模塊市場快速增長。

由于智能型手機空間有限，而元件增加，射頻前端元件模塊化是必然趨勢。其次，盡管射頻前端的用量和復雜性急劇增加，但分配給該功能的 PCB空間量卻不斷下降，通過模塊化提高前端器件的密度成為趨勢。

國內芯片大廠的資深射頻專家向記者透露，5G產品向著高度集成化的技術方向演進，5G手機所需的射頻前端器件遠多于4G，布板空間受限同時性能要求進一步提升，只有通過高度集成化來滿足這些要求。目前，從Transceiver到天線口之間的射頻器件已經被全部集成，未來可能會針對區域或者供應商開發定制的5G模塊，來提高產品性價比。

他分析說，2020年，射頻前端國產化替代特別明顯，不僅僅是成熟的4G產品，已經大規模被國產替代;連國產5G的射頻器件也快速的導入了幾大手機品牌供應商，5G的導入速度遠快于4G。

2020年，國產替代加速主要有三方面原因：一、 歐美主流大廠由于新冠疫情影響，不能正常供應5G射頻芯片，市場缺貨給了國產供應商機會;二、因為中美貿易摩擦導致供應鏈不穩定，手機供應商期望射頻前端器件國產化，平衡供應鏈風險，品牌供應商主動對國產射頻器件打開了大門;三、國內射頻技術能力也已逐漸逼近國外大廠，能夠快速的開發出滿足客戶需求的產品。

據前瞻研究院發布的報告顯示，目前全球射頻芯片基本被Skyworks、Qorvo、Broadcom和Murata所壟斷，市占率合計高達85%，射頻芯片作為模擬芯片皇冠上的明珠，研發門檻高，國內廠商僅在射頻PA、濾波器、開關及LNA領域有所布局，產品只能實現部分低端替代。但是，這一局面已經逐漸被打破。卓勝微、慧智微、紫光展銳等一大批廠商都在這個領域逐漸突圍。

5G射頻產品自主研發，國產替代已經具備一定實力

外媒報道蘋果iPhone 12 的5G射頻器件成本約44.5美元，比較上一代iPhone11射頻器件的成本增加近35%，作為蘋果iPhone和Apple Watch提供前端射頻模塊的主要供應商，Skyworks認為，5G智能手機平均射頻前端芯片價值量從4G設備的18美元上升到25美元。

據悉，國內射頻芯片廠商大多是從相對成熟的分立射頻芯片起步，在5G手機廣泛普及前的窗口期，逐步實現中低端機型射頻前端進口替代，同時積累模組能力，逐步走向全品類供應。

2013年，卓勝微第一款射頻低噪聲放大器量產，2015年，它遇到一個非常好的市場機會，因為當年iphone大賣，很多射頻大廠的產能被iPhone包掉了，三星只能把視頻低噪聲放大器的訂單轉給卓勝微，此后卓勝微連續攻下了小米、華為、Vivo、OPPO等終端廠商，2018年國內射頻廠商可以占據4G LTE射頻的20%-30%，到了2020年，國產射頻廠商的產品占據30%的市場份額，國際廠商在這個市場處于壟斷地位。

卓勝微公司在2018年推出分立式SAW濾波器產品，公司在射頻前端芯片的主打產品是射頻開關和射頻低噪聲放大器，占據營收份額約97%。卓勝微的5G射頻開關性能出色，其性能與Skyworks開關產品的插入損耗、隔離度指標相當。公司還開發了一系列支持sub-6GHz的高頻新產品。同時，卓勝微在射頻前端模塊產品順利推出。

5G普及速度加快，國際半導體大廠Skyworks的5G射頻前端是在2019年11月份量產，2019年12月慧智微5G射頻模組實現量產， Qorvo的5G射頻前端量產時間處于這兩家廠商之后。

“我們是目前國內首家具備此類方案規模量產能力的射頻前端公司。”趙德重對記者表示，“Agi5G射頻前端整體解決方案已于2019年Q4量產并交付Alpha客戶驗證，首批搭載該方案的手機終端已經批量生產。”

圖：廣州慧智微電子公司市場銷售副總裁 趙德重

慧智微推出了Agi5G射頻前端整體解決方案。該方案可提供5G終端的全頻段覆蓋。在 5G新增的n77/n79頻段L-PAMiF全集成模組中，實現了LNA、PA、濾波器、SRS切換開關的集成。這意味著慧智微成為國內首家、全球第二家擁有此能力的射頻前端獨立供應商。

“射頻前端整體解決方案包括三大部分：一是sub-6GHz發射端，二是sub-6GHz接收端，還有一部分是sub-3GHz和LTE部分。慧智微在sub-6GHz發射端和接收端都已經量產了5款產品，sub-3GHz和LTE部分的模組已經有6款量產，客戶可以根據覆蓋地區不同，成本和性能要求不同，對模塊進行組合，實現不同的產品需求。目前，在OPPO、realme、酷派、朵唯等客戶項目上已經得到廣泛應用。”趙德重分析說。“目前慧智微對OPPO的射頻芯片供應，單月出貨達到100萬顆以上。芯片通過了品牌客戶可靠性、質量和一致性的驗證。”

慧智微電子全集成5G 新頻段射頻前端n77/79雙頻集成收發模組(L-PAMiF)S55255榮獲中國電子信息產業發展研究院主辦的第十五屆“中國芯”重大創新突破產品的獎項，在SRS開關性能和N79增益上，都超出了Skyworks同類產品的性能。趙德重表示，目前慧智微在國內5G射頻前端整體解決方案的技術水平上至少領先一年，公司會深耕研發，持續打磨產品加速迭代，保持并進一步擴大比較優勢。為客戶提供高性能、質優價優的產品。

“5G時代的到來，融入了載波聚合、高階調制、Massive MIMO等技術，更讓5G射頻前端的設計復雜度倍增，給方案的成本、體積、市場競爭力帶來嚴峻挑戰。”紫光展銳射頻負責人對記者表示，“模組化就成為5G射頻前端理想的設計方案，2020年11月9日，紫光展銳推出了5G射頻前端解決方案。紫光展銳5G射頻前端解決方案采用模組化設計，各項數據比較下來，通路損耗比業界平均水平降低15%、尺寸減小20%，直接讓手機的通話穩定性和數據傳輸速度、電池續航時間、手機的外觀尺寸有了顯著提升。功耗方面，相同功率下，展銳的功率放大器比競品功耗降低4%，領先于業界平均水平。”

談到中國5G智能手機在射頻方案遇到的挑戰時，紫光展銳射頻負責人分析說：“在射頻領域，5G相比于4G需要更高頻率的頻段，更寬的信道帶寬和更為復雜的射頻前端架構。對終端客戶而言，一個成功的5G方案需要克服從器件選型到硬件設計再到性能實現等各個方面的嚴苛的挑戰，需要從性能，成本，設計難度和調試周期等多個維度綜合考量。”

4G LTE時代，射頻分立器件的一大挑戰來自調試時間，調試一個LTE頻段需要2-3小時，調好之后測試又需要2小時，調好一個LTE頻段需要5小時。展銳5G射頻前端解決方案支持N77、N78、N79、N41、N28和N1等5G全球主流頻段，模組化方案大大縮短調式時間，根據展銳實驗室數據，5G射頻前端方案一般僅需要1刻鐘就完成一輪全面測試，大大縮短了OEM廠商的產品開發時間。

“與國際射頻器件大廠相比，紫光展銳最主要的優勢在于與手機主平臺配套的天然優勢。有了平臺的支撐，展銳射頻前端產品能得到全面系統的驗證，同時我們還能針對展銳平臺特點，定制差異化的射頻前端產品，提升產品競爭力。” 紫光展銳射頻負責人表示。

2020年，展銳5G前端解決方案出爐，實現了滿足5G 高線性度，高帶寬的功率放大器;實現了耐高壓，高隔離度的開關;實現了高增益，低噪聲系數，低功耗的LNA;同時，實現了封裝技術的突破，將這些產品通過Flip-chip的方式集成在一起。目前，紫光展銳已經啟動下一代5G射頻方案的研發，將來會給客戶提供具有更優性能，更高性價比的產品。

5G射頻領域，目前中國廠商面臨的挑戰和差距

一位工程師朋友曾經詢問慧智微CEO李陽博士，國內5G射頻廠商取代國際大廠的難點在哪里?他明確指出了兩個關鍵點：技術上有差距，尤其是在傳統的砷化鎵HBT上，國內廠商和國際大廠的積累是有差距的。

化合物半導體做得是特殊工藝，和標準工藝來對比，國內廠商的規模差很多，臺積電是什么規模，國內砷化鎵HBT規模算是做的大的，和人家比差很多。

這直接帶來了兩大問題：1、模型不準，射頻模型不準，就要靠人力去調，大公司研發團隊大之后，工作年限長的研發人員多，自然積累就多，一個新標準需求推出的時候，他們推出產品快，國內廠商是后發，新品推出時間一定比別人晚。2、芯片代工廠一定是向大客戶傾斜，大客戶拿到晶圓的成本，一定好過中等客戶和小客戶，即使客戶發現你的方案性能不輸大廠，但是大廠的成本比你便宜30%，成本就沒有競爭力。射頻領域，后進者很難通過成本降低來競爭過先發者，通常都是通過創新，打破既有的競爭格局。

此外，Skyworks、Qorvo、Broadcom和Murata(村田)在技術專利布局上有深厚積累。從各家業者發表前端射頻專利可了解各個廠商技術優勢，以及未來廠商可能布局，由2017年至2019年專利發表件數來看，Skyworks共有2360件最多，其次為Murata共計1,595件，Qorvo與Broadcom則分別為937件與334件。Skyworks技術強項在模組整合與前端射頻主動、被動元件，Qorvo則是專精于IC相關技術與半導體材料制程，從專利比重上能清楚看到Skyworks針對PA 、濾波器與其他元件整體模組整合，而Qorvo則是屬于晶圓IC封裝與濾波器技術。

Murata從2017年到2019年每年發表專利數成長速度驚人，由23件增加至157件，累積一共達313件，我們發現Broadcom與Murata有很大專利比重在前端模組整合與封裝，此外Murata也掌握許多濾波器技術。

從全球的濾波器市場格局來看，SAW濾波器基本被Murata、TDK、Skyworks等巨頭壟斷;BAW濾波器只有博通、Avago、Qorvo等少數幾家掌握量產技術，也占據著全球90%的市場份額。中國廠商還需要在這些領域持續耕耘，在中低端市場領域，在A股市場如卓勝微、信維通信、麥捷科技等在近幾年異軍突起，逐步打開壟斷局面，在5G射頻整體解決方案中，慧智微、紫光展銳等廠商也在不斷突破。期待2021年，中國廠商能在5G射頻市場有更好的表現，我們將持續追蹤和報道。