RF Front End Modules and Components for Cellphones 2017

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未來五年，手機射頻前端市場充滿活力且技術(shù)創(chuàng)新層出不窮,，預(yù)計復(fù)合年增長率高達14%,，2022年將達到227億美元。

手機通信技術(shù)的演進

2016年至2022年手機射頻前端市場規(guī)模翻番有余

手機射頻（RF）前端模塊和組件市場發(fā)展很快，2016年其市場規(guī)模為101億美元,，預(yù)計到2022年將達到227億美元,，復(fù)合年增長率為14%,。這樣的高速增長,，惹得其它半導(dǎo)體市場中的廠商羨慕不已,。但是,，各種手機射頻前端組件的增速不一,，如天線調(diào)諧器（Antenna tuners）的復(fù)合年增長率為40%,，濾波器（Filters）的復(fù)合年增長率為21%,，射頻開關(guān)（Switches）的復(fù)合年增長率為12%,，而射頻功率放大器和低噪聲放大器（PAs & LNAs）的復(fù)合年增長率僅為1%,。

2016~2022年手機射頻前端模塊和組件市場

濾波器是射頻前端市場中最大的業(yè)務(wù)板塊，其市場規(guī)模將從2016年的52億美元增長至2022年的163億美元,。濾波器市場的驅(qū)動力來自于新型天線對額外濾波的需求，以及多載波聚合（CA）對更多的體聲波（BAW）濾波器的需求,。

功率放大器（PA）和低噪聲放大器（LNA）是射頻前端市場中第二大的業(yè)務(wù)板塊，但是其增長乏力,。高端LTE功率放大器市場的增長將被2G和3G市場的萎縮所平衡。由于新型天線的出現(xiàn)和增長,，低噪聲放大器市場將穩(wěn)步前行,。

PA模塊

LNA LMM和LNA RDM

開關(guān)是射頻前端市場中第三大的業(yè)務(wù)板塊,，其市場規(guī)模將從2016年的10億美元增長至2022年的20億美元。該市場將主要由天線開關(guān)業(yè)務(wù)驅(qū)動而增長。

最后,，天線調(diào)諧器是射頻前端市場中最小的業(yè)務(wù)板塊,，2016年市場規(guī)模約為3600萬美元,，預(yù)計2022年將達到2.72億美元,。該市場的主要增長原因是調(diào)諧功能被添加到主天線和分集天線中。

手機射頻前端是一個高度復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)

手機射頻前端市場的兩位數(shù)增長帶來了“甜蜜的煩惱”：增加了復(fù)雜性,！

部署和接入3G及4G網(wǎng)絡(luò)加速了智能手機的發(fā)展,，使得人們享受了更多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),，包括即時消息、音樂,、照片、電影,、視頻聊天等。高品質(zhì)的視頻下載和上傳是對增強帶寬和峰值數(shù)據(jù)速率的“無限”驅(qū)動,。

iPhone智能手機支持的頻段數(shù)量

移動數(shù)據(jù)的這種持續(xù)性增長已經(jīng)導(dǎo)致需要使用更多的無線電頻譜,。在移動通信中,，隨著用戶數(shù)量和技術(shù)種類的激增,，無線電頻譜成為稀缺資源。

為了應(yīng)對上述的這種過度需求,，手機必須滿足復(fù)雜的要求，例如：
- 支持區(qū)域和全球漫游的多頻帶
- 支持多種蜂窩模式,，包括2G,、3G,、4G、WiFi,、藍牙（Bluetooth）、近場通信（NFC）,、全球定位系統(tǒng)（GPS）
- 利用多輸入多輸出（MIMO）改善通信質(zhì)量,，使得數(shù)據(jù)速率提高和有效范圍增加
- 利用智能天線技術(shù)（如波束成形或分集）來增強單個數(shù)據(jù)信號的性能
- 載波聚合（CA）支持更寬的帶寬，提升帶寬體驗,，如提供更高的峰值數(shù)據(jù)速率,、更大的總體網(wǎng)絡(luò)容量和更低的延遲等

所有這些要求（頻帶從低頻到高頻）給手機射頻前端架構(gòu)、設(shè)計和制造帶來了巨大的挑戰(zhàn),！

因此,，手機射頻前端產(chǎn)業(yè)對“創(chuàng)新”求賢若渴，其創(chuàng)新主要體現(xiàn)在三個方面：

- 材料：開發(fā)新的射頻SOI襯底,，如SOITEC公司的e-Si襯底,，以減少襯底漏電或減小寄生電容。

- 設(shè)計：新型內(nèi)部組件設(shè)計,，如ACCO公司的功率放大器,，可以提高基于SOI的功率放大器性能，并可以與用于中低頻帶的砷化鎵（GaAs）功率放大器展開成本競爭,。

- 架構(gòu)：將三個雙工器（duplexer）集成到六工器（hexaplexer）中,，或者構(gòu)建多模多帶功率放大器模塊，可以工作于所有的低頻帶,、高頻帶或中頻帶,。

手機射頻前端的創(chuàng)新之處

四家廠商壟斷90%的手機射頻前端市場，新廠商如何進入,？

博通（Broadcom）,、Skyworks、Qorvo和村田（Murata）已經(jīng)確立了在手機射頻前端市場中的領(lǐng)先優(yōu)勢,。而新廠商必須能夠大批量供應(yīng)滿足手機行業(yè)需求的產(chǎn)品,，同時還要獲得大客戶的支持。

另一方面,，一旦新技術(shù)落地,，可能在五年內(nèi)占領(lǐng)市場，并改變制造商和供應(yīng)商的產(chǎn)業(yè)格局,。

舉個例子,，在天線射頻開關(guān)（RF-switch）中，SOI開關(guān)從2010年的不到20%市場份額增長至2016年的95%市場份額,，Peregrine等公司從藍寶石上硅（Silicon-on-Sapphire, SOS）切換至SOI,。

當(dāng)創(chuàng)新發(fā)生時,，整個產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈將改變，廠商要么努力適應(yīng),，要么黯然離開,。襯底供應(yīng)商和代工服務(wù)商將受到這種快速技術(shù)變革的深刻影響。

射頻前端產(chǎn)業(yè)的整合并購歷史

領(lǐng)先的廠商和潛在的“顛覆性技術(shù)”廠商

短期內(nèi),，類似Cavendish Kinetics擁有低損耗RF MEMS xPxT開關(guān)的廠商可以實現(xiàn)射頻前端架構(gòu)的創(chuàng)新,，且無需昂貴的雙工器和多路復(fù)用器。

從長遠來看,，潛在的技術(shù)創(chuàng)新甚至可以顛覆手機射頻產(chǎn)業(yè),。例如，Seamless Waves公司正在開發(fā)基于CMOS的可調(diào)諧模數(shù)轉(zhuǎn)換器和可調(diào)諧數(shù)模轉(zhuǎn)換器,，其可以主動地聚焦于特定頻率,，并調(diào)整帶寬，從而僅轉(zhuǎn)換輸入信號的所需部分,。如果這項技術(shù)設(shè)法實現(xiàn)智能手機所需的低功耗和小尺寸,，將很有可能改變射頻前端產(chǎn)業(yè)，并衍生出更多的創(chuàng)新發(fā)展,！

報告中涉及的部分公司：

ACCO Semiconductor Inc., Alcatel-Lucent, Altis Semiconductor (X-FAB), Analog Devices Inc. (Hittite), Amkor, Apple, ASE Group, Broadcom Ltd. (Avago Technologies, Javelin Semiconductor), Cavendish Kinetics, China Mobile, Coolpad, DelfMEMS, Ericsson, Fujitsu, GLOBALFOUNDRIES, Google, Hon Hai Precision Industry Co. (Foxconn), HTC, Huawei (Hisilicon), Infneon, Intel, Integrated Device Technology (IDT), JCET/STATS ChipPAC, Kyocera, Lenovo, LG, Marvell, Mediatek, NXP Semiconductors (Freescale), Microsoft, Mitsubishi Electric, Murata Manufacturing Company, Nokia, NEC, NTT Docomo, Ommic, OPPO, Panasonic, Peregrine Semiconductor / Murata, Qorvo (RFMD, Triquint), Qualcomm (RF360), Raytheon, Samsung, Seamless Waves, Silanna Semiconductor, Skyworks Solutions Inc (RFaxis), Soitec, Sony Semiconductor, Spreadtrum, Sprint Clearwire, STMicroelectronics, Taiyo Yuden Company Ltd., TDK-EPC (EPCOS), TCL, Towerjazz, TPSCO, TSMC, UMC, UMS, Vivo, Win Semiconductors Corp., Wisol, Wispry, Wolfspeed, X (Google X), Xiaomi, ZTE