伴随着铸就新通信时代的5G全面拉开序幕，作为5G通信升级 “核芯”的射频前端芯片既迎来发展的重要机遇，也迎来行业革新的重大挑战。尤其是为适应5G带来的更高的载波频率、更宽的通信带宽、更高更有效率和高线性度的信号功率输出，射频前端芯片需要突破传统的革新，以芯片升级支撑通信时代变革。

一、射频前端芯片的概念内涵

     射频（RF），即射频电流，频率范围在300kHz～300GHz之间，是一种以每秒变化大于10000次的高频电流。以射频为基核的射频前端芯片，介于天线和收发之间，与天线、射频收发、基带芯片共同构成终端通信系统。其中，射频前端芯片是终端通信的基础，发挥着无线通讯系统“接收机”和“发射机”的作用，通过对通讯信号进行转换、合路、过滤、消除干扰、放大，最终实现无线信号接收和发射。射频前端芯片的性能直接决定了终端可以支持的通信模式，以及接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要性能指标，直接影响终端的通信质量。

     射频前端芯片由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、射频开关等核心元器件构成。其中，滤波器（Filter）用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；低噪声放大器（LNA）用于实现将接收通道的射频信号放大；功率放大器（PA）用于实现将发射通道的射频信号放大；射频开关（RF Switch）用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换；双工器（由两个滤波器组成）用于将发射和接收信号通路进行隔离，从而保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。

图1 终端通讯模块架构

射频前端芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分。当射频部分处于接收状态时，开关的接收支路打开、发射通道关闭，功率放大器（PA）关闭，从天线接收到的电磁波信号转换为二进制数字信号，通过开关的接收支路到双工器，经过滤波后传递给低噪声放大器（LNA）放大，放大后传递给收发机进行信号处理，完成信号接收；当射频部分处于发射状态时，开关的接收支路关闭、发射支路打开，低噪声放大器（LNA）处于关闭状态，从收发机发出的二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号，经过功率放大器（PA）放大，再通过滤波器（Filter）滤除杂波，通过双工器后连接到开关的发射支路，将信号通过天线发射出去。

二、射频前端芯片行业的全球市场规模

     5G加速落地，射频前端芯片产业链将迎来量价齐升。受5G通信对移动终端需求和单机射频芯片价值增长的双重驱动，射频前端芯片行业的市场规模持续快速增长。根据YOLE的统计数据，2018年全球射频前端芯片消费量为96亿个，预计未来随着5G的不断发展，2023年全球射频前端芯片消费量将增长至135亿个。同时，根据QYR Electronics Research Center的统计数据，从2010年至2018年全球射频前端芯片市场规模以平均每年13%的速度增长，2018年达149.1亿美元，预计2020年将达到189.7美元，2023年达到313.1亿美元，未来5年复合增速高达16%。

图2 5G带来射频前端芯片量价齐升

数据来源：Skyworks

图3 全球射频前端芯片市场规模（亿美元）及增长率（%）

数据来源：QYR Electronics Research Center

三、射频前端芯片产业的全球市场格局

现阶段全球射频前端芯片市场主要被美日大厂占据，市场集中度较高，国内厂商有望挤进第一梯队，实现国产替代。Skyworks（思佳讯）、Qorvo、Broadcom（博通）、Murata（村田）四大巨头通过并购延伸不断扩张，几乎占据着全球85%以上的射频前端芯片市场，长期垄断全球射频前端芯片市场的第一梯队。而我国射频前端芯片厂商依然在起步阶段，市场话语权有限；但在自制芯片的政策鼎力支持和移动终端的庞大需求背景下，国产射频前端芯片将迎来发展机会，在全球市场的占有率有望大幅提升，其中海思、MTK、紫光展锐等黑马发展迅猛，部分产品已实现进口替代，有望上升至第一梯队。

图4 射频前端芯片全球市场格局

数据来源：Yole Development

表1 全球及国内射频前端芯片主要厂商

数据来源：平安证券研究所

四、射频前端芯片产业未来发展趋势

       一是集成化、模组化成为射频前端芯片发展必然趋势。随着通信频段增加，终端中射频前端芯片元件的数量和种类均不断增多，而同时为满足轻薄便携的需求，需要节省空间，由此射频前端芯片将逐渐从分立器件走向集成模组化。为实现这一诉求，系统级封装技术将成为射频前端芯片发展必然方向。该技术能够将多种功能的器件集成在一个封装内，从而以单个标准封装件实现组合性功能，具有体积小、质量轻、能耗低、开发周期短等特点，符合5G背景下智能终端的发展需求。

      二是合作化、分工化成为企业主流发展模式。随着射频前端芯片集成化、模组化发展，射频前端产业链生态将迎来新的变化。一方面，为提高产业链集成度，行业内企业的横向并购将越来越成为常态，包括射频前端芯片厂商与基带芯片厂商的整合、射频前端芯片分立器件厂商间的整合以及射频前端巨头之间的联合等；另一方面，鉴于对市场的快速反应和轻量成本等需求考虑，以及以高通为代表的Fabless厂商凭借基带技术切入射频前端领域的尝试，促使未来射频前端领域在以IDM为主导的前提下，Fabless（仅集中于芯片设计）与Foundry（仅集中于芯片制造）模式比例将持续扩大。

       三是射频前端芯片“国产替代”迎来新机遇。目前射频前端芯片市场主要被美日四大国际巨头垄断，国内自给率较低。但在我国5G话语权不断提升的背景下，以华为、小米等为代表的国内基站和移动终端厂商在全球市场份额不断提升，强烈的“国产替代”需求和对于上游供应链的把控，为国内射频前端芯片厂商提供试用平台，国产厂商迎来突围机会。目前国内已涌现出卓胜微、汉天下、唯捷创芯等一批优秀的国内厂商，未来射频前端的国产替代逻辑值得看好。

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来源： 宁波新经济观察