滤波器是影响射频前端价值量的主要变量
思瀚产业研究院    2024-10-25

1、开关、LNA、天线调谐器：国产厂商已形成供应能力

开关、LNA 和天调份额相对较小，产业基本成熟。据 Qorvo 数据，2023 年射频模组中射频开关、天调和 LNA 的市场占比分别为 9%/3%/2%，从价值量角度看均属于价值量较小的分立器件。

射频开关通过将多路射频信号中的任一路或几路控制逻辑连通，实现不同信号路径的切换，包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等，以达到共用天线、共用通道，节省终端产品成本的目的。

LNA 是噪声系数很小的放大器，功能是把天线接收到的微弱射频信号放大，并尽量减少噪声的引入，LNA 能够能有效提高接收机的接收灵敏度，进而提高收发机的传输距离。天线调谐器是通过调整天线的物理参数和电子参数，使其在特定频率下的阻抗与传输线或无线电设备的阻抗相匹配，从而最大化信号传输效率并最小化功率反射。

国内厂商的产品矩阵基本已覆盖开关、LNA 等器件。国内主要射频前端厂商在该几类器件的布局基本完善，普遍具有较强的自主研发能力，可以满足差异化、定制化的需求，积极快速布局合理化、灵活化的产品。

2、滤波器：价值量最大，工艺难度最大

滤波器在射频器件中成本占比最高，目前主流滤波器分为 SAW 和 BAW。 据前文中的 Qorvo 数据，射频分立器件中滤波器的市场占到 66%，是体量最大的一类分立器件，即在射频前端芯片之中滤波器也是价值量最高的器件。

对于如今的许多应用，出于体积和经济因素考虑，首选的滤波器技术是压电式滤波器，广泛应用于商业、军事、工业、科学应用。压电效应是一种可逆的物理现象。晶体物质在受到机械应力时产生电流，反之亦然。当施加电场或电压时，晶体会有微小幅度的拉伸。压电材料将施加的机械应力转化为电能，也能将电能转化为机械应力。

市面上提供两种声学滤波器，分别是表面声波（Surface Acoustic Wave，SAW）和体声波（BulkAcoustic Wave，BAW）。

SAW 适用于低频率的工作范围，成本也相对较低。市面上有 SAW、TC-SAW 和多层 SAW 几种类型的 SAW，本质是都是利用沿着固体表面传播的声波进行滤波的滤波器。一个基本的 SAW 滤波器主要由压电材料和 2 个叉指式换能器（IDT）组成。SAW 的原理为利用 IDT 将电输入信号转换为声波。SAW 能够优化用于 600-1900MHz 的标准滤波器应用。它不仅能满足 600MHz 的低 5G 频段，而且在 1、5、8、13 低手机频段以及GPS 频段下也表现出色，且经济高效。

BAW 的器件大小与支持频率成反比，相较 SAW 成本较高。与 SAW 滤波器不同，声波在 BAW 里是垂直传播。BAW 滤波器的最基本结构是两个金属电极夹着压电薄膜，声波在压电薄膜里震荡形成驻波。除了结构之外，BAW 和 SAW 的主要区别在于滤波器赖以使用的压电材料。BAW 滤波器使用多晶氮化铝，具有更高的耦合系数和更高的波速。市面上主要有两种类型的 BAW 滤波器：固载谐振器（SMR-BAW）和多晶薄膜体声波谐振器（FBAR）。

滤波器的数量增长是射频前端价值量提升的主要推手。伴随通信技术的革新和发展，手机射频前端支持的频段不断增加，从最多不超过 5 个，逐步增加到要支持 50+个频段，且预计未来仍要继续增长。这一演进的过程，带来的是射频前端链路器件成倍增长，特别是射频滤波器数量的大幅增长，这也是导致滤波器逐渐成为射频前端中愈发重要的器件的原因，根据好达电子招股说明书披露，5G 手机中的滤波器价值量就已达到了 10 美元以上。

我国企业对滤波器已有布局，未来有望加速突破。滤波器作为射频前端中壁垒最高的分立器件，目前主要由博通、Skyworks、Qorvo、Murata 等海外大厂把控。据 TechSugar统计，以 SAW 为例，2021 年国内市场份额不足 5%，因此滤波器市场具有开阔的国产替代空间，是未来国产厂商突破的重点，目前已有如赛微电子、武汉敏声等国产厂商具备了 BAW 的量产能力，未来有望有更多国产滤波器导入到射频前端产业链之中。

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