5G将助力射频前端高速增长。随着通信技术的发展，越来越多制式、频段、新特性的加入，尤其未来5G 以后载波通信、MIMO、高频通信技术的应用，手机射频模块变得越来越重要，单个手机终端的射频前端器件的价值会继续提，其价值量甚至可能超过主芯片。

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1 通信升级助力射频行业增长

1.1 射频器件对无线通信至关重要

射频（RF）器件是无线通讯设备的核心和基础性零部件，手机射频模块主要包括天线、射频前端和射频芯片，主要负责无线电波的接收、发射和处理。其中天线的功能是对射频信号和电磁信号进行相互转换，射频芯片主要负责射频信号和基带信号之间的相互转换，射频前端负责将接收和发射的射频信号进行放大和滤波。

射频前端主要包括了天线开关、滤波器、双工器、PA（功率放大器）、LNA（低噪声放大器）等器件。其中天线开关负责不同射频通道之间的转换；滤波器负责射频信号的滤波；双工器负责FDD系统的双工切换和接收发射通道的射频信号滤波；PA负责发射通道的射频信号放大；LNA负责接收通道的射频信号放大。

1.2 通信升级带动射频器件市场空间增加

随着通信技术的发展，越来越多制式、频段、新特性的加入，尤其是未来5G以后载波通信、MIMO、高频通信技术的应用，手机射频模块变得越来越重要。随着4G的成熟、4.5G和5G技术的引入，手机*射内**频前端的数量将会不断增加，单个手机终端的射频前端器件的价值会继续提升，其价值量甚至有可能超过主芯片。

从2013年开始，手机射频前端的市场规模增速超过了手机出货量的增速。虽然近年来全球手机的出货量增速不断下降，2015年增速为9%，2016年增速下降到1%左右，但由于通信频段的增加，手机射频前端的市场规模依然保持了15%以上的增速。单个手机终端的射频前端器件的价值越来越高，三星、苹果等旗舰机型内的射频前端价值甚至超过12.75美金。

从2G功能机时代单一的通信系统，到如今智能机时代2G、3G、4G、Wi-Fi等众多的无线通信系统，手机射频前端器件的性能要求越来越高，数量也越来越多。手机新增支持的制式时，射频前端不仅需要新增新制式所在频段的滤波器，还需要新增PA以支持新制式的发射信号放大。（新增支持一个LTE频段则至少需要增加两个相应频段的滤波器和天线开关端口。全球LTE频段众多，一颗PA无法支持全球所有的LTE频段，所以在新增支持一些特殊的频段时还可能需要增加额外的PA。）目前一个全网通的手机至少包括了7颗PA、3个天线开关和6-10颗不同频段的滤波器，射频前端整体的价值已经达到8-10美元。从2G手机支持4个频段、3G手机支持9个频段，到3GPPR11版本中蜂窝通信系统支持的频段数达到41个，单款手机中射频前端的数量飞速增长。未来5G所支持的频段数量预计会在50个以上，射频前端器件数量及价值量的又将经历一次飞跃。

据麦肯姆咨询的数据，2016年手机射频前端市场规模为101亿美元，预计到2022年将达到227亿美元，复合年增长率为14%。各种手机射频前端组件的增速不一，如滤波器的复合年增长率为21%，射频开关的复合年增长率为12%。中国电信研究院称，2016年射频前端的市场规模已经突破120亿美元，预计到2020年，手机射频前端的总体市场将超过200亿美元。

未来5G对射频器件的爆发性需求会加速射频器件的发展，随着射频技术和市场规模的高速发展，相关产业链环节公司将深度受益。未来行业集中度提升和产业链向中国转移已成为必然趋势，建议主要关注天线、化合物半导体和滤波器行业投资机会。

2 技术变迁引领天线革命

2.1 5G带动天线技术升级

5G的一个关键指标是传输速率：按照华为提出的标准，5G应当实现比4G快十倍以上的传输速率，即5G峰值网络速率达到10Gbps。同时，5G的高传输速度也使得云端游戏、高清电话会议、VR、AR等应用的普及成为可能。要满足5G通信网络速度，必须大幅增加通讯带宽。增加带宽的核心方法是采用更高频段。从天线角度讲，4G的使用频段一般在700MHz到2700MHz范围，而5G的高频段将在几GHz到几十GHz级别的毫米波频段上。

2017年6月5日，工信部发布了《公开征求对第五代国际移动通信系统（IMT-2020）使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段的意见》。拟在3300-3600MHz和4800-5000MHz两个频段上部署5G。现在手机天线已需覆盖GSM、TDD、FDD等多个频段，未来5G手机天线在原基础上将会覆盖更高频段，无疑会对天线设计+和制造提出诸多挑战。

毫米波

无线传输主要通过增加频谱利用率和增加频谱带宽两种方法提高传输速率。在无线传输中，数据以码元的形式传送，每个码元传送的信息数据量是由调制方式决定的。为了提高频谱利用率，无线通讯通过操纵无线电波的幅度和相位的调制可以产生载波的不同状态。当调制方式由简单变到复杂时，载波状态数量增加，一个码元所代表的信息量随之增加。但另一方面每个码元状态的间距也会变小，因此易受到噪声干扰使得码元偏离原本位置造成解码出错。在信道噪声很大的情况下使用复杂调制传输误码率较高，而且解码所需要的电路复杂，功耗很大。

相对于提高频谱利用率，增加频谱带宽的方法更加可行。在频谱利用率不变的情况下，可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。

众所周知，无线通信依托于电磁波传播，最宝贵的资源莫过于频带。为防止移动通信网、无线电视、广播、*用军**频段等相互干扰，每个国家都对无线频段的使用做出了严格的划分。根据电磁波在空气中传播的特性，6G赫兹以下频段因其在空气中衰减小、穿透力强等优点，被视为优质频带资源，很多依托无线电的应用都集中在这一频段资源上，因此无比拥挤。为了满足提升传输速率的需求，同时避开拥挤的频段，毫米波走进人们的视野。

根据通信原理，无线通信的最大信号带宽约为载波频率的5%，载波频率越高，可实现的信号带宽也越大。毫米波指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在30GHz~300GHz之间。在毫米波频段中，28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz，而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则达2GHz。相比而言，4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下，可用频谱带宽只有100MHz。因此，如果使用毫米波频段，频谱带宽可变宽10倍，传输速率也可将得到巨大提升。

毫米波频段的一大缺点是在电磁波信号在空气中衰减较大，且绕射能力较弱。基站方面，可以通过大规模阵列天线和波束成形技术，将发射能量汇集到用户所在位置，而不向其他方向扩散手机接收点的电磁波信号都处于叠加状态。波束成型技术将信号能量集中在特定的方向，一方面减少了对其它接收机的干扰；另一方面也减小了信号能量的浪费。

波束成型与阵列天线

传统通信方式是基站与手机间单天线到单天线的电磁波传播，而在波束成形技术中，基站端拥有多根天线，可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其在手机接收点形成电磁波的叠加，从而达到提高接收信号强度的目的。打个比方，传统通信就像灯泡，照亮整个房间，而波速成形就像手电筒，光亮可以智能地汇集到目标位置上。传统的天线的辐射方向性很弱类似于电灯泡，而波束成型的方法则是使用辐射方向性很强的天线，类似手电筒。

传统基站的天线数目少，无线信号传输质量有限。5G基站采用大规模天线阵列，波束成形技术通过调节各天线的相位使信号进行有效叠加，产生更强的信号增益来克服信号衰减，从而为5G无线信号的传输质量提供了强有力的保障。

在波束成形中，天线阵列有许多个波源，通过控制波源发射波之间的相对延时和幅度，可以做到电磁波辐射的能量都集中在接收机所在位置的方向上，而在其他地方电磁波辐射能量很小。在实际应用中，阵列天线可以同时瞄准多个用户，构造朝向多个目标客户的不同波束，并有效减少衰减和各个波束之间的干扰。

在单天线对单天线的传输系统中，由于环境的复杂性，电磁波在空气中经过多条路径传播后在接收点可能相位相反，互相削弱，此时信道很有可能陷于很强的衰落，影响用户接收到的信号质量。而当基站天线数量增多时，相对于用户的几百根天线就拥有了几百个信道且相互独立，同时陷入衰落的概率便大大减小，这对于通信系统而言变得简单而易于处理。

大规模天线阵列正是基于多用户波束成形的原理，在基站端布置几百根天线，对几十个目标接收机调制各自的波束，通过空间信号隔离，在同一频率资源上同时传输几十条信号。这种对空间资源的充分挖掘，可以有效利用宝贵而稀缺的频带资源，并且几十倍地提升网络容量。

波束成形技术对无线信号能量聚焦，形成一个指向性波束。通常波束越窄，信号增益越大。但一旦波束的指向偏离用户，用户反而接收不到高质量的无线信号。基站的大规模阵列天线可以通过波束扫描检测用户移动终端发出的无线信号，从而确定对准该用户的最佳发射波束。天线辐射的方向可以通过改变波源之间的相对延时和幅度来实现，可以轻松跟踪发射端和接收端之间相对位置的改变。对于处于移动状态的客户，可以随时扫描来保证最佳波束随用户的位置而发生变化，为用户提供无缝覆盖，保证通信不中断、不掉线。

目前波束成形已经被使用在带有多天线的WiFi路由器中。天线的尺寸是由电磁波信号的波长决定的，WiFi和当前手机频段的电磁波波长可达十几厘米，因此很难将如此大的天线集成在手机上。但到了5G时代，应用的毫米波波段的波长约是WiFi和手机频段波长的十分之一左右，使得把多个毫米波天线集成到手机上成为可能，实现毫米波频段的波束成形。

在5G技术中，毫米波、阵列天线和波束成型可谓相辅相成，波束成型能很好的解决毫米波衰减严重和阵列天线的干扰问题；毫米波级的应用使阵列天线小型化成为可能；阵列天线又能够提高波束成型的覆盖范围。三者相互支持，密不可分。

2.2 终端天线大幅改动，市场空间大幅提升

手机终端方面，由于毫米波频段衰减严重，且射频前端器件成熟度弱于sub-6GHz频段，终端天线也将采用天线阵列的方式，利用毫米波束增益来克服网络覆盖不足的问题。典型的毫米波多天线子系统由移相器网络和天线阵列构成，移相器网络负责对映射到阵列天线的相位调整进行波束成形。

毫米波频段的天线尺寸较小，终端很可能采用4*4的天线阵列形式，并把天线与芯片进行集成，一般一个芯片管理四个点阵。

从1G到2G再到现在的3G和4G，随着无线通信技术的发展以及音视频和图片获取需求的提升，智能终端一机多天线趋势越发明显。手机由最初仅配备基本接收、发送功能的主天线，发展到目前配备主天线、WiFi天线、蓝牙天线、GPS天线、手机电视天线、FM收音机天线等多个天线，单台手机配备的天线数量逐渐增加。终端天线的发展也在朝着高度集成化，复杂化的方向发展，从最初的拉杆天线，发展到目前手机内置的弹片天线、FPC天线、LDS天线等。据调研，目前较为低端的弹片天线3-5毛钱左右，而中端水平的FPC天线就要上升到1元左右，而目前正在推广的高端LDS天线约为6-15元。中国产业信息网资料显示，到5G的时候，天线以含芯片的模组的形式出现，单机价值量有望达到30-80元。

2016年3月，发改委发布“十三五”（2016-2020年）规划纲要（草案）中明确提出，将积极推进第五代移动通信（5G）和超宽带关键技术研究，启动5G商用。中国移动研究院副院长黄宇红表示，2020年5G商用必要且迫切，技术方案验证是关键一环，中国移动目前已有5G商用的时间表。2018年在数个城市，每城市建大约20个站点做规模试验和物联网测试，形成端到端商用产品和预商用网络；2019年，试验网会扩大规模，城市总量和每个城市的站点都会扩大；2020年，达到全网万站规模，从而实现商用产品规模部署。

工信部于2013年底对运营商发放4G牌照，牌照发放后，4G用户迅速增多，4G在智能手机中的普及率呈爆发式增长。2016年，4G用户达到7.7亿，渗透率达58.2%。因预计5G在2020年实现商用，我们假设5G牌照于2019年底或2020年初发放，类比4G渗透速度计算，2022年5G用户渗透率将达60%。

相关数据显示，2016年全年国内手机市场出货量达5.6亿部。除了2016年1月的4G手机出货量占比89.2%以外，2月至12月，国内手机市场4G手机出货量均占比超90%。由此可见，随着国内手机市场的发展，手机市场增量持续加速，在2016年销售的手机中，4G手机的渗透率达90%以上。因此我们预计，2022年销售的智能手机中，80%以上的为5G手机。

Counterpoint数据显示，中国智能手机出货总量为4.65亿。假设2016-2022年智能手机出货量复合增速为2%，则2022年中国智能手机销量为5.23亿。以5G天线在每部手机中价值量40元、渗透率80%计算，则到2022年，5G阵列天线在国内的市场规模达160亿元以上。

2.3 国内天线厂商已经崛起，两大龙头布局5G

20世纪末，随着移动手机的兴起，天线开始大规模商用。由于国外企业进入较早，目前技术研发实力依然较强，如Laird、Pulse、Amphenol、Molex、Altronics和Skycross等都是全球主要的移动终端天线供应商。如今，欧美发达国家拥有通信天线行业的先进技术，除从事研发和部分高端通信天线生产外，大部分制造能力已向发展中国家转移。

我国天线厂商依托国内下游华为、OPPO、VIVO、中兴、TCL、金立等终端厂商的崛起，不断加强技术研发实力，内外兼修，强化核心竞争力，迅速壮大成长。同时，国内天线厂商在国际终端厂商制造、设计环节纷纷向中国转移的过程中，借助本地化的资源配合和快速的反应能力，正逐步将自己的领地由单纯的国内手机厂商扩张至国际市场，全球市场份额不断提升。国内终端厂商的崛起直接为天线供应商提供了弯道超车的机遇，以信维通信、杰盛康、硕贝德、昆山耀登、上海德门电子、倚天泰克电子和北京斯凯威科技等为代表的国内手机天线厂商迅速崛起，其中信维通信为国内天线厂商的龙头，产能、工艺技术和研发能力都处于国内领先水平，已经具备发达国家天线厂商同台竞争的实力。我们对国内外天线厂商进行了梳理如下：

莱尔德（Laird；美国）

Laird公司为美国公司，在伦敦上市。公司业务包括设计和制造电磁屏蔽材料、导热界面材料和无线天线产品。公司产品广泛应用于电信、数据通讯、手机、计算机、通用电子装置、网络设备、航空航天、国防、汽车以及医疗设备等领域。

2011年，莱尔德（北京）在全球手机天线市占率排定第一，约26%的市场份额，但盈利水平较差，因此公司在2012年便停止接收新订单并退出天线市场。

普尔思（Pulse；美国）

Pulse研究、开发和生产用于无线通讯终端产品的天线、零件及模组，其他无线频率元器件、电缆组件、光学器件组件。

天线领域，公司主要是单频和双频无线接入点天线WAN和与IEEE.802.11a/b/g/n，Bluetooth®，ZigBee™和其他使用ISM频段的设备兼容的设备;移动设备天线-蜂窝和非蜂窝，蓝牙®，Wifi，NFC和互补天线，包括FlexCircuit和LDS（内部和外部）和用于移动手机的集成模块;用于窄带通信的陶瓷芯片天线。车载天线包括在Pulse的天线产品线中，为多个汽车应用添加天线。

安费诺（Amphenol；美国）

安费诺成立于1932年，1984年进驻中国。作为全球做大的连接器制造商之一，公司生产、设计、销售各种类型的连接器，包括低频通信连接器、背板、输入/输出连接器、光纤连接器。

安费诺主营业务并非天线，但在2001年收购上海永亿涉足天线行业。是移动终端所用天线类产品的一流设计与制造商，效能及小型化程度高，成本低廉，优质保证。公司设计、制造并销售普遍用于便携式与固定式无线装置的各类天线产品。目前在上海、美国、法国、印度、马来西亚、韩国、台湾等世界各地建有先进的研发中心，并配备了最新的仪器设备,可支持天线测试和包括SAR在内的模拟技术。是全球最大的全套天线解决方案提供商之一。

莫仕（Molex；美国）

莫仕（Molex）公司是领先的全套互连产品供应商，产品包括电子、电气和光纤互连解决方案、开关和应用工具等。公司客户分布领域包括电信、数据通信、计算机及其外围设备、汽车、网络布线、工业、消费品、医疗以及*用军**品市场。

Skycross（美国）

SkyCross是开发和制造下一代射频和天线技术的领导者。公司技术应用在大范围的移动设备高性能天线产品上，包括移动电话、手提电脑、PDA、RFID读卡机和条形码阅读器；信息通讯包括汽车和道路定位射频装置的嵌入式天线、机顶盒和UWB装置。公司的天线解决方案是基于独有的并申请专利的技术和方案，同时传递给工程师的理念是研发出手机内置的高性能、多制式、多频段天线，并具有超低辐射，比现有解决方案提供更好更优秀的特性。

信维通信（中国）

信维通信是我国天线厂商龙头，主要致力于研发和生产移动通信设备终端各类型天线，包括手机天线/GPS/WIFI/手机电视/无线网卡/AP天线等，广泛应用于手机、笔记本电脑、上网本及可穿戴等各类便携式移动终端通信设备以及电动汽车、无人驾驶等新兴消费领域。公司在天线领域技术雄厚，其产品获得国内外一线大厂的广泛认可，如苹果、三星、华为、OPPO、金立、小米、索尼等。

公司已经布局了高频通信、射频前端器件、新材料等多个5G关键技术领域，将在5G时代延续其4G产品的优势，继续保持强大的竞争力和领先的市场地位。公司成立了5G研究院，在瑞典斯德哥尔摩的研发中心是专门研究未来几年的通信技术以及如何应用新的工艺、新的技术。目前，公司已经拥有一些用于手机和平板的5G天线阵列设计。此外，5G天线中要用到很多射频器件，比如移相器，耦合器等，都和公司微电子业务联系紧密。2016年，公司研发投入1.1亿，用于各类射频天线、射频隔离器件、射频连接器、精密五金件、射频模组、新材料以及射频前端器件等。

硕贝德（中国）

惠州硕贝德是国内领先的移动通信终端天线企业、国家级高新技术企业，拥有各项技术专利80项（发明专利10项），致力于成为全球领先的无线通信终端天线企业和国际一流的智能终端部品组件供应商。公司客户资源优质，主要有TCL、三星、中兴、华为、联想、酷派、魅族、戴尔、惠普、德赛西微、OPPO、龙旗、BYD、联宝、MOTO、广达等国内、国际知名品牌。

公司在5G天线领域起步较早，目前在研5G通信系统所需要的终端天线。对于Sub6GHz,up20GHz,up60GHz的三类5G天线的天线技术及实现工艺研究，对于MassiveMIMO理论、毫米波频段的天线阵列及波束赋型方案都有深入研究。公司的5G研究已经取得一定的阶段性成果，已经申请多篇相关国内外专利和发表多篇学术论文，为3-5年后商用的5G移动终端天线市场做了大量技术储备。

3 通信升级带动滤波器市场高速增长

滤波器是射频系统中必不可少的关键部件之一，其实质是一个选频电路，用来对接收的频率信号进行筛选，允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制——让需要的频率信号通过而反射不需要的干扰频率信号。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，很多时候甚至畸变严重，以致于信号及其所携带的信息被噪声所掩盖，因此需要通过在射频收发器前端配置滤波器可以消除多余频率成分。在射频前端，除了滤波器外，双工器和多工器的核心器件也是滤波器。

滤波器按照所通过信号的频段可以分为高通、低通、带通、带阻滤波器四种。低通滤波器允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声；高通滤波器允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量；带通滤波器允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声；带阻滤波器抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。

3.1 SAW滤波器和BAW滤波器为市场主流

手机射频滤波器主要可以分为SAW（声表面滤波器）、BAW（体声波滤波器）、TC-SAW（温度补偿滤波器）、FBAR（薄膜体声波滤波器）四类，目前较为常用的为SAW与BAW滤波器。

SAW滤波器

压电是指某些晶体受到外部压力时会产生电压，相反地，如果某些晶体两面存在电压，晶体形状会轻微变形。当对这种晶体施以电压，晶体将发生机械形变，将电能转换为机械能。当这种晶体被机械压缩或展延时，机械能又转换为电能。SAW滤波器由压电材料和2个InterdigitalTransducers(IDT)组成，IDT是由交叉排列的金属电极组成，如图中左边的IDT把电信号转成声波，右边的IDT把接收到的声波再转成电信号。

在晶体结构的两面形成电荷，使电流流过端子和/或形成端子间的电压。电气和机械能量间的这种转换的能量损耗极低，无论电/机还是机/电能量转换，效率都可高达99.99%。在固态材料中，交替的机械形变会产生3,000至12,000米/秒速度的声波。在声滤波器内，对声波进行导限以产生极高品质因数（Q值可达数千）的驻波。这些高Q值的谐振是SAW滤波器的频率选择性和低损耗特性的基础。

SAW滤波器集低插入损耗和良好的抑制性能于一身，不仅可实现较宽的带宽，其体积还比传统的腔体甚至陶瓷滤波器小得多。因为SAW滤波器制作在晶圆上，所以可以低成本进行批量生产。SAW技术还支持将用于不同频段的滤波器和双工器整合在单一芯片上，且仅需很少或根本不需额外的工艺步骤。因此SAW滤波器广泛应用于智能手机射频前端以及双工器和接收滤波器。随着智能手机通信向5G推进，频段数量增长，SAW滤波器数量不断增多，市场空间将不断扩大。

SAW滤波器也有一定的局限性。SAW器件易受温度变化的影响，温度升高时，其基片材料的刚度趋于变小、声速也降低。一种替代方法是使用温度补偿（TC-SAW）滤波器，它是在IDT的结构上另涂覆一层在温度升高时刚度会加强的涂层。温度未补偿SAW器件的频率温度系数通常约为-45ppm/℃，而TC-SAW滤波器则降至-15到-25ppm/℃。但由于温度补偿工艺需要加倍的掩模层，制造成本会更高，但低于BAW波器。

另一方面，SAW滤波器对于处理频率较高的信号有所不足，当信号频率高于约1GHz时，其选择性降低；在约2.5GHz，其使用仅限于对性能要求不高的应用。此外，高频率也会带来电流密度过大而导致电迁移和发热问题。

BAW滤波器

BAW滤波器同SAW滤波器不同，声波在BAW滤波器中是垂直传播的。对使用石英晶体作为基板的BAW谐振器来说，贴嵌于石英基板顶、底两侧的金属对声波实施激励，使声波从顶部表面反弹至底部，以形成驻声波。而板坯厚度和电极质量决定了共振频率。

相较于SAW滤波器，BAW滤波器更适合于高频率，高于1.5GHz时，BAW滤波器依然具有非常好的性能，其尺寸还随频率升高而缩小，这使它非常适合要求非常苛刻的3G、4G甚至5G的应用。另外，BAW滤波器有对温度变化不敏感，插入损耗小，带外衰减大等优点。但是从价格上明显高于前者。

由于SAW滤波器具有明显价格优势，当前手机里还是SAW滤波器用的多，只有在频段之间的保护间隔特别窄的时候会用到更高性能的BAW滤波器来将信号筛选出来。虽然BAW滤波器的制造成本更高，但其性能优势非常适合极具挑战性的LTE频带以及PCS频带，后者的发送和接收路径间只有20MHz的狭窄过渡范围。

BAW滤波器所需的制造工艺步骤是SAW滤波器的10倍，但由于它们是在更大晶圆上制造的，每片晶圆产出的BAW滤波器数量也比SAW滤波器多了约4倍。SAW滤波器整体成本显著高于SAW滤波器，但对一些分配在2GHz以上极具挑战性的频段来说，BAW是唯一可用方案。因此当前BAW滤波器在3G/4G智能手机内应用逐渐增加。可以预见在未来的5G中，随着手机应用对高性能频段要求的增加，BAW制造工艺完善带来的成本下降，BAW滤波器的市场空间将进一步扩大。

3.2 随着5G不断推进，受益频段增加及技术应用

MobileExpertLLC报告指出，2016年手机射频前端模块的增速达到17%。数据显示，未来射频前端模块增长最快的将是射频滤波器模块，其市场规模将从2016年的52亿美元，增长到2022年的163亿美元，复合增速达21%。

由于SAW滤波器具有明显价格优势，当前手机里还是SAW滤波器用的多，只有在频段之间的保护间隔特别窄的时候会用到更高性能的BAW滤波器对信号进行筛选。虽然BAW滤波器的制造成本更高，但其性能优势非常适合极具挑战性的LTE频带以及PCS频带，后者的发送和接收路径间只有20MHz的狭窄过渡范围。

随着通信网络向5G推进，手机通信频段的增长将带来滤波器的数量和工艺难度显著增加，滤波器在手机中的价值量也将显著提升。一部智能手机的通信功能主要由基频（BB）、中频（IF）和射频（RF）三个部分组成。智能手机在多个频段内工作，每个频段都对应着2个滤波器。手机由最早的2G到4G，常用的频段数目也由4个逐渐增加到20个，以iPhone6s为例，所需要的滤波器数量达到40个。根据Skyworks的预测，2020年5G商用后将带来通信频段数量的飞速增加，届时2G/3G/4G/5G支持的频段数将超过80个，其中仅5G就需要至少50个。未来随着4.5G网络的推进和5G网络的落地，手机通信频段将大幅增加，带动滤波器需求增长。

同时，由于智能手机内部空间有限，滤波器需求的增长不能简单通过数量的增加来实现，而是要进一步提高滤波器的集成度，顺应手机轻薄化的趋势。因此，滤波器的小型化合高度集成化对滤波器厂商的工艺和技术提出更高的要求。

此外，载波聚合技术的应用也对滤波器设计产生影响。随着LTE发展，用户峰值速度和系统容量提升都面临挑战，由于频谱资源有限，大多数运营商没有足够宽的连续频谱以充分发挥高速数据业务的优势，甚至在一个LTE频段内只拥有5MHz、10MHz或15MHz的频谱资源。因此，增加传输带宽的技术——载波聚合（CA）开始应用。

载波聚合，是指LTE-A系统使用的频带是由2个或多个LTE载波单元（ComponentCarrier，CC）聚合形成的符合LTE-A相关技术规范的频带宽度，如10、20甚至100MHz。LTE-A移动台使用多个载波单元进行数据收发的同时，为了满足系统的后向兼容性，根据LTE-A系统的有关配置，LTE移动台可以在其中的某一个载波单元上收发信息。简而言之，载波聚合就是在满足一定前提条件下，把不连续的LTE频段合成一个“虚拟”的更宽的频段。

载波聚合将能使用的所有载波/信道绑在一起，增加频谱的宽度，最大限度地利用现有LTE设备和频谱资源，带来传输速度提升和延迟的降低。同时，载波聚合还能有效改善网络质量，提升吞吐量，使网络负载更加均衡，尤其是在负载较重的时候效果会更明显。

最早的载波聚合方案只结合了两个CC（载波单元）。为了提供更快的数据服务并最大限度利用碎片化的频谱分配，许多网络运营商开始添加三个或更多频段的组合。例如，韩国SK电讯已经开始商用部署可聚合5个载波的4.5G网络，这5个成员载波所在的频段分别是：800MHz、1800MHz、2100MHz、2600MHz频段。据悉，该类型4.5G网络的峰值下行速率可高达700Mbps。展望未来，3GPP正在研究的规格预期能够支持多达32个CC，数据速率更快。

载波聚合技术的应用对滤波器性能提出更高的要求。载波聚合对滤波器的设计有几个方面的影响。对于远隔频带的聚合，分割信号的同向双工器产生额外损耗，该损耗必须由低损耗滤波器做出补偿。另外，滤波器阻带的衰减也必须规划，以确保其他聚合频带的充分衰减。最后，对于相邻频带，需要采用更复杂的多工器。

3.3 滤波器市场被海外垄断，国内厂商寻求突破

滤波器通过RF-MEMS工艺制造，由于量产技术门槛极高，全球滤波器市场高度集中，滤波器产品主要为Avgao、Qorvo、Skyworks、Murata、TDK、太阳诱电和WISOL等美日韩系国外厂商所垄断。

全球来看，SAW滤波器的主要供应商是Murata及TDK，两者合计占有60-70%市场份额；BAW滤波器的主要供应商被Avago及Qorvo(Triquint)垄断，两者占有90%以上市场份额。例如，iPhone7配置了2个大的滤波器组及2个滤波器，其中TDK供应了2颗滤波器组及一颗滤波器，而Murata供应了1颗滤波器。

滤波器存在较高的技术壁垒，市场集中度很高，主要为美日韩厂商垄断，国产替代需求强烈。但随着我国智能手机行业的发展，国产化需求的增强及政府支持政策的出台，国内企业也开始涉足这一领域。

目前我国上市公司中已有麦捷科技、信维通信及顺络电子公司涉足滤波器研发生产。其中麦捷科技2016年通过定向增发募集8.5亿布局终端SAW滤波器领域，并在2016年年报中指出SAW滤波器将在2017年实现量产，随后将布局BAW及FBAR等更高端滤波器市场；信维通信则在2016年成立子公司深圳市信维微电子有限公司，专注终端滤波器、功放、开关等射频前端元件技术研发与生产；顺络电子则自2015年便每年坚持滤波器、双工器、天线等射频元件研发投入，争取打入这一领域。预计在国家政策支持与企业自身努力基础上，国内厂商在滤波器市场份额将不断提升，射频芯片国产化也将成为现实。

我们认为，BAW滤波器门槛太高，美日韩厂商在领域优势将在比较长的时间内继续维持。但随着国内厂商崛起，SAW滤波器国内厂商市场份额将有所提升。

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