5G手机核心秘密“射频器件”

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5G手机的核心秘密是什么？核心是“射频器件”


拆开一套手机射频套件，我们可以看到，射频套件主要由三个部分构成：

1、基带芯片：编解码移动通讯信号，是5G手机最核心的器件；

2、射频前端：放大、切换、过滤不同频段的信号，直接决定了手机通讯传输的距离和质量；

3、天线：发送和接收电磁波。

手机射频套件包括基带芯片、射频前端以及终端天线等



作为通讯设备的基础性零部件，射频器件在无线通讯中扮演着两个重要的角色。

1、将二进制信号转变为高频率的无线电磁波信号并发送。

2、接收无线电磁波信号，并将其转化为二进制信号。

换言之，如果没有射频器件，我们的手机基本等同于一个单人游戏机。

从早期的2G通话手机，到现在兼容WIFI、蓝牙、NFC、FM等无线功能的4G手机，一部普通的智能手机至少需要支持5个以上的无线通信系统。因此其射频器件的价格，也从几美元水涨船高到几十美元，带动高端手机的价格攀升。

那么到了5G时代，射频器件产业链的真实情况又会如何呢？



基带芯片,高通一家独大，华为紧追不舍

“世界上一半的手机装的是高通芯片”，这句话反映的是高通在芯片领域绝对的垄断地位。

近年来，以华为海思为代表的国内芯片奋起直追，也取得了不错的成绩。2018年，华为海思手机芯片出货量在全球排名第五（前面四位分别是高通、三星、苹果和联发科）。

但在5G基带芯片领域，高通芯片的霸主地位仍然不可撼动。

部分核心部件仍掌握在美国手中


除了高通之外，目前国际上相对领先的厂商还有华为和三星。高通、华为、三星、MTK陆续推出5G基带芯片


华为海思从2007年开始专攻基带芯片研发，直到2019年3月，华为正式发布了商用5G基带芯片巴龙5G01，命名大有和高通的“骁龙”一争高下之意。

不过目前，华为和三星目前仅供给自家终端部门，其他厂商5G机型则较多采用高通基带。



射频前端:

海外厂商仍占主导地位

射频前端包括滤波器、PA、射频开关、LNA等多种器件，目前美国的Skyworks、Qorvo、Avago等品牌仍然占据全球射频前端的前三位。


随着5G手机的功能越来越复杂，其单片射频芯片包含元器件数越来越多，而手机内部射频所占空间却在不断缩小，结构也越来越复杂，高技术含量带动射频前端的量价齐升。

射频前端的价值量已经从从12.6美元提升到34.4美元，提升幅度高达173%。

终端天线:

中国厂商具备一定竞争力

目前5G手机有两个主要的发射频段——Sub6G和毫米波。由于两个频段频率差别较大，天线设计上也衍生出非常大的不同。

在Sub 6G频段，LCP（Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物）凭借其损耗低、厚度薄、多层封装的三大性能优势，有望成为5G终端天线主流材料。

目前LCP上游材料（树脂/薄膜）和LCP覆铜板主要由日本厂商提供，LCP软板最初由村田主导，目前逐渐有中国台湾和大陆软板厂商参与，模组段国内厂商已经具备一定的竞争优势和市场规模。

目前立讯精密(20.480, 0.00, 0.00%)已成为全球最大的LCP天线模组供应商。

毫米波频段方面，可以封装多根天线和射频芯片的AiP（Antenna in Package）则有望成为主流。

高通5G AiP天线示意图包含8根天线+2颗射频芯片


目前高通已推出基于AiP技术的5G毫米波终端天线模组，内部集成了5G NR无线电收发器、电源管理IC、RF前端组件和相控天线阵列，其他厂商也在加速跟进研发。



射频前端包括滤波器、PA、射频开关、LNA等多种器件，目前美国的Skyworks、Qorvo、Avago等品牌仍然占据全球射频前端的前三位。随着5G手机的功能越来越复杂，其单片射频芯片包含元器件数越来越多，而手机内部射频所占空间却在不断缩小，结构也越来越复杂，高技术含量带动射频前端的量价齐升。

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