电子行业之5G专题-滤波器:5G时代大放异彩,竞争格局正在重构

投资要点:滤波器在射频前端至关重要,随着5G时代的来临,SAW/BAW等射频滤波器的需求量将大幅提升。目前,射频滤波器主要被日美企业垄断,中国厂商已经突破瓶颈,正在强势崛起。

射频前端,滤波器扮演着重要角色。

射频前端是无线通信的核心,而滤波器可以将带外干扰和噪声滤除以满足射频系统和通讯协议对于信噪比的需求,典型应用包括SAW/BAW、双工器等,其作用至关重要。

5G通信,SAW/BAW高性能滤波器大放异彩。

滤波器的种类多种多样,但是射频前端系统需要配备优良频带选择性、高Q值、低插入损耗等特性滤波器,SAW和BAW滤波器成为主流技术路线。SAW滤波器集低插入损耗和良好的抑制性能于一身,且成本低。但SAW滤波器也有局限性:一是一般只适用于1.5GHz以下的应用;二是容易受温度变化的影响(TC-SAW的开发就是解决这个问题)。BAW滤波器在高频应用下性能优良,适合要求非常苛刻的4G和5G通信的高频信号滤波。在目前的射频前端系统中,SAW和BAW滤波器结合使用,共同实现信号滤波。

在5G通信时代,射频信号将发生两个变化:一是高频通信,5G将采用3GHz以上的频段;二是频段数量增多。这些变化将大幅增加滤波器的需求量。早期2G网络使用的频段很少,对SAW/BAW滤波器的需求量也较少,2G手机需要的滤波器只需要16个,3G需要19个,到4G需要45个,未来5G的需求量有望增加至67个。

仅手机用SAW/BAW滤波器市场就达百亿级美元,空间广阔。

全球联网设备增多,预计到2020年全球移动终端(不含物联网设备)数量将超过100亿,对滤波器的市场需求巨大。仅以手机为例,2016全球智能机销售总量为14.7亿部(IDC数据),假设2018年出货量达到16亿部,每台手机所用滤波器(SAW/BAW滤波器)平均按照7美元估算,预计全球智能手机用滤波器(SAW/BAW滤波器)市场达到112亿美元。

凭借对工艺和专利的掌控,日美企业垄断。

目前,几大国际厂商的垄断格局已成。SAW滤波器主要供应商为Murata、TDK、太阳诱电等几家日本厂商,而BAW滤波器则为Avago以及Qorvo占据几乎全球超过95%以上份额。日美企业垄断的背后在于它们对滤波器的工艺和专利的掌控。SAW/BAW滤波器工艺复杂,国际大厂采用IDM模式,其设计和制造工艺被它们垄断。此外,它们强化专利布局,构建专利壁垒。

中国厂商突破技术瓶颈,正在崛起。

目前,国内的中电55所、26所以及无锡好达已突破手机用声表射频滤波器。上市公司中,信维通信成立信维微电子布局射频前端的设计与生产,2017年6月信维通信SAW滤波器领域取得突破,与55所合作,在滤波器原材料,SAW滤波器的生产,5G毫米波等领域双方强强联手布局5G大时代。