摘要：功率放大器起到放大發(fā)射通道中射頻信號的作用，對于手機無線通信的信號質(zhì)量、距離乃至待機時間都要重要影響，是射頻系統(tǒng)重要的組成部分。隨著5G建設(shè)逐步開展，射頻功率放大器量價齊升，市場前景好。

　　射頻功率放大器承擔將輸入的內(nèi)容加以放大并輸出的作用，主要將調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的小功率射頻信號進行放大，是射頻系統(tǒng)中的主要部分。

　　5G時代功率放大器量價齊升 市場前景好

　　5G時代，載波聚合與Massivie MIMO對PA的要求大幅增加，射頻前端與智能終端一同進化。4G時代，智能手機一般采取1發(fā)射2接收架構(gòu)，而5G由于新增了頻段(n412.6GHz、n773.5GHz以及n794.8GHz)，因此5G手機的射頻前端將有新的變化，同時考慮到5G手機需要向下兼容4G、3G、2G標準，將導致5G手機射頻前端更加復雜，進一步促進PA的量價齊升。

　　5G時代，手機功率放大器(PA)用量將翻倍增長。PA是手機最核心的器件之一，其直接決定了手機無線通信的信號質(zhì)量、距離乃至待機時間，是整個射頻系統(tǒng)中除基帶外最重要的部分。手機中PA的數(shù)量隨著2G、3G、4G、5G逐漸增加，4G多模多頻手機所需的PA芯片為5-7顆，而5G手機內(nèi)的PA芯片將達到16顆之多。

　　圖1 5G 手機單機使用 PA 數(shù)量預測(顆)

　　(五度易鏈行研中心、國金證券研究所)

　　同時，5G手機功率放大器的技術(shù)含量增加，單機價值量有望達7.5美元。PA的單價隨2G、3G、4G以及5G的出現(xiàn)逐漸提高，2G手機用PA平均單價為0.3美金，3G手機用PA上升到1.25美金，而全模4G手機PA的消耗則高達3.25美金，預計5G手機PA價值量達到7.5美元以上。

　　圖2 5G手機單機使用PA價值量預測(美元)

　　(五度易鏈行研中心、國金證券)

　　5G時代，智能移動終端的功率放大器穩(wěn)健增長，伴隨著量價齊升，智能移動終端射頻功率放大器市場規(guī)模將從2017年的50億美元逐漸增長到2023年的70億美元，復合年增長率達到7%。高端LTE功率放大器市場的增長，尤其是高頻和超高頻，將彌補2G/3G市場的萎縮。

　　圖3 2017-2023 年射頻前端PA市場規(guī)模

　　(五度易鏈行研中心、國金證券)

　　GaAs射頻器件仍主導手機市場 國外企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢

　　5G時代，GaAs材料適用于移動終端。GaAs材料的電子遷移率是Si的6倍，具有直接帶隙，故其器件相對Si器件具有高頻、高速的性能，被公認為是很合適的通信用半導體材料。在手機無線通信應(yīng)用中，目前射頻功率放大器絕大部分采用GaAs材料。

　　在GSM通信中，國內(nèi)的銳迪科、漢天下等芯片設(shè)計企業(yè)曾憑借RFCMOS制程的高集成度、低成本的優(yōu)勢，一度打破了采用國際龍頭廠商采用傳統(tǒng)的GaAs制程完全主導射頻功放的格局。但是到了4G時代，由于Si材料存在高頻損耗、噪聲大和低輸出功率密度等缺點，RFCMOS已經(jīng)不能滿足要求，手機射頻功放重新回到GaAs制程完全主導的時代。

　　目前全球GaAs射頻器件被國際巨頭壟斷。全球GaAs射頻器件市場以IDM模式為主，主要廠商有美國Skyworks、Qorvo、Broadcom，日本村田等。據(jù)StrategyAnalytics統(tǒng)計，Skyworks、Qorvo和Broadcom在全球射頻器件市場的占有率分別為30.67%、27.97%和7.39%，三家合計占有全球66%的份額，Skyworks和Qorvo更是處于全球遙遙領(lǐng)先的位置。

　　目前Skyworks和Qorvo共占據(jù)終端設(shè)備側(cè)功率放大器71%的市場份額，NXP和Ampleon共占據(jù)了基站側(cè)PA53%的市場份額。射頻PA集中度較高，對于終端設(shè)備側(cè)，主要采用GaAs(砷化鎵)工藝，前四大公司為Skyworks，Qorvo，博通和Murata，分別占據(jù)了是38%、33%、21%以及5%的市場份額。

　　圖4 終端設(shè)備側(cè)射頻 PA 市場份額

　　(資料來源：五度易鏈行研中心，興業(yè)證券)

　　結(jié)語

　　由于5G時代終端射頻模塊的變化，功率放大器的技術(shù)要求高，市場需求增加，出現(xiàn)量價齊升的局面，未來市場前景向好。目前來看GaAs射頻器件仍將長期主導手機市場，在這方面國外企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢，國內(nèi)企業(yè)技術(shù)實力有待提升。