中国滤波器行业分析报告Word格式.docx

1、EB每月）图表3：4G激增的频带数量和频带的碎片化对射频模块的设计带来挑战和机遇提升接入带宽最直接的办法是提高手机所支持的接入频段的数量。随着移动无线应用和数据总量的高速增长，移动领域对新频带的需求从未如此迫切。3G网络早期使用的频带只有5个，而近年来已经投入使用的4G频带已达到42个，未来随着4G技术的演进以及5G标准的落地，更多频带会被挖掘利用。尽管要在一台智能手机上支持全世界所有的频带不现实，但是作为一台功能丰富的国际通用手机，可能需要过滤最多15个频带上的2G、3G和4G收发通路，此外还有Wi-Fi、蓝牙和全球导航卫星系统（GNSS）。对于同时支持如此之多不同频率数据的通信，如何避免信

2、号之间的串扰是一个亟需克服的技术问题。图表4：不同蜂窝网接入技术所使用的频带个数现代移动设备的无线通信模块主要包含射频前端模块，射频收发模块，以及基带信号处理器部分。其中，射频前端负责射频收发、频率合成、功率放大，能够保证手机在不同频段下通信功能的实现，该模块主要包括：天线开关，双工器，功率放大器，以及滤波器。其中滤波器作为对信号有处理作用的器件和电路，被称为频率“筛子”，它可以使信号中特定频率成分通过筛选进入，并同时极大抑制其他频率、无关信号的干扰，其实质就是一个选频电路。一般而言，滤波器由输出信号和输入信号两个端口组成，目前射频滤波器大部分被集成在射频前端模块中，作为其重要组成部分，负责对

3、系统所接收和发送的不同频段的射频信号进行滤波，每个滤波器覆盖相应的频段，其数量随着手机通信频段的增加而增加。而其中双工器的作用在于使得设备可以同时具备收、发功能，其内部原理等效于两个滤波器。因此后续我们谈到的滤波器将是一个广义的概念，即同时包含滤波器和双工器。图表5：移动设备射频通信模块示意图，以及前端模块（FEM）内部核心部件为了支持持续增加的接入频段的信号，同时隔离这些信号之间的干扰，现代通信的射频前端模块需要使用或者集成大量的滤波器以及双工器。这样一部手机可能需要30至40个滤波器，这些滤波器部分集成于前端模块，部分与天线开关集成。1.2、四大因素驱动滤波器市场增长，通信标准为主导现代移

4、动通信对滤波器技术提出了两点要求：1，更高的滤波器性能以减少多频段带来的干扰；2，更小的体积以满足智能设备对轻薄的需求。而目前就滤波器技术发展来说，声学滤波器是唯一的解决方案：声学滤波器综合了低插入损耗与良好抑制性能，可以达到大带宽，并且与传统空腔滤波器和陶瓷滤波器相比，其体积只有前者的零头，即声学滤波器实现了体积和性能两方面的综合需求。目前声学滤波器按照工艺类型可以分为两类工艺：SAW（Surfaceacousticwave）以及BAW（bulkacousticwave）工艺。后者性能更优秀，但是相应成本较高，正因为这个原因，二者互相补充同时出现在一个设备中。目前SAW滤波器市占率最高的日本

5、村田公司，近年来其营收因为移动通信的发展相比2011年翻了一番，其SAW市占率达到50%，并成为公司发展最突出的一部分。在移动市场尤其是移动手机业务增长放缓的趋势下，其SAW业务表现尤为抢眼。结合该公司当前50%市占比，可以保守推断目前SAW市场总量约为20亿美元。图表6：村田压电业务（主要贡献为SAW滤波器）发展趋势（单位：亿美元）在射频前端所有的部件（滤波器、功率放大、射频开关以及其他射频元件）中，目前滤波器将占据成本中的50%。根据MobileExperts2015年12月的报告，2015年射频前端的市场规模大小约为100亿美元，且该市场将以年均13%的增长率发展，到2020年市场总量将

6、达到180亿美元。图表7：手机支持频带数量增加对射频器件厂商带来机遇而随着4G技术的普及、持续演进、5G中低频带标准的落实、应用，滤波器市场总量较之其他部件有着更快的增长率，约为21%。因此射频滤波器将在整个射频前端模块中占据更高的份额。射频前端模块2020年市场总量将达到130亿美元。而声波滤波器（包含SAW以及BAW工艺）作为4G+中的滤波器核心技术，其市场总量将占据滤波器市场的主要部分。考虑到SAW工艺与BAW工艺滤波器互相填补市场共存的现实，目前对于二者市场价值占比估计约为1:1（综合成本和使用量），因此2020年SAW滤波器市场将达到65亿美元，即目前的三倍多。图表8：未来射频前端模

7、块以及射频滤波器市场总量变化趋势（单位：十亿美元）射频滤波器的高速增长主要由以下市场因素推动： 4G渗透率的持续增长； 4G-LTE技术的持续演进； 物联网步入快速发展阶段，推动对于4G接入需求； 5G在中低频的覆盖进一步带动滤波器需求；随着5G标准的逐步落实，未来网络将是4G/5G共存，低频高频通信共存，这里结合以上四点因素作出分析：驱动因素之一：4G渗透率持续增长根据IDC2016年11月的统计数据，全球智能手机的出货量为14.5亿部，相比去年增长率只有0.6%，与之对应的是4G手机21.3%的年增长率，达到11.7亿部。其中新兴市场（除日本之外的亚太，以及拉美等国家）中的表现较为耀眼，其

8、中61%出货量为4G手机，而成熟市场如北美、西欧、日本则延续之前的高4G普及率。根据IDC的预测，4G手机在新兴市场的出货年增长率将达到9.91%。图表9：4G手机市场出货量（单位：亿）估计StrategyAnalytic针对基带芯片市场最新（2016年10月）的统计指出，2G、3G基带芯片出货量持续下降，与之形成对比的是，LTE基带芯片以两位数百分比持续增长。同时，2016年第一季度和第二季度中，LTE基带芯片的出货量首次占据了超过50%的比例。根据全球最大的SAW供应商日本村田的统计，目前2G以及3G手机的出货量急剧下降，而与之对应的是4G手机出货量的大幅增长。图表10：4G手机出货量（单

9、位：亿）及其渗透率持续增长据中国信息通信研究院2016年10月国内手机市场运行分析报告，4G手机出货量3885.9万部，上市新机型70款，同比分别增长19.1%和55.6%，占比分别为91.8%和89.7%。1-10月，4G手机出货量4.08亿部，上市新机型1045款，同比分别增长18.6%和16.5%，占比分别为92.2%和85.6%。10月份出货的4G手机中，全网通手机占比72.0%。即当前的业界发展趋势是，虽然智能手机出货量增长势头放缓，但是4G手机的出货占比在提高，进而带动未来五年移动射频产业的发展。手机中需要的滤波器数量与所支持的频带数量成正比。4G手机两位数的出货增长率将直接带动滤

10、波器市场的扩大。表格1：当前4G频带划分作为未来市场发展的风向标，iPhone占据高端市场的同时，其4G技术的采用情况可以看作近些年4G普及趋势。目前最新的全网通iPhone7支持23个4G频段，意味着其中包含的滤波器（加上对前代制式、Wi-Fi、GPS等接入的支持）保守估算将超过50个。图表11：历代iPhone对与4G频带的支持.驱动因素之二：4G-LTE技术的持续演进4G-LTE（Longtermevolution）作为当前主流无线接入制式，是一种长期演进中的技术。而随着新标准（Cat6、Cat9、Cat11）的不断落实和应用，应用中通信的接入带宽将持续提高。这些不断落实的新标准中，比如

11、载波聚合（CA，carrieraggregation）以及MIMO技术，即进一步大幅度提高所使用的滤波器数量。载波聚合CA可比喻成两个独立的车道（载波），现在合并成双车道，这样单位时间里，向一个方向的车流量（类比手机的上/下载速率）就可以很大了，载波聚合则需要有与前端配合的多工器（原理类似复用器和滤波器），即进一步加大对于滤波器的需求。对于多载波聚合，每一个频谱两端都需要一个滤波器，也就是每增加一个频谱，需要增加两个滤波器。并且，上面还需要增加一个开关器件。多载波聚合，对于基站厂商来说，它的频谱利用率非常高。但是对于手机厂商来讲的话，就要集成更多的滤波器和开关。图表12：未来载波聚合的应用趋势

12、结合4G技术的普及以及4G技术的不断升级等因素，LinleyGroup于2015年预计随着蜂窝网制式的进步，以及MIMO技术的应用，高端手机内使用的滤波器数量将达到100个左右，而这将都由声学滤波器担当重任。图表13：智能手机内部集成滤波器个数驱动因素之三：物联网对于网络连接如4G技术的需求虽然智能手机目前仍然贡献了4G接入的绝对数量，但是未来物联网对于接入的需求不可忽视。根据麦肯锡预测，参与全球物联网市场的市场规模在2025年左右达到3.9至11.1万亿美元，在汽车、都市、外部应用、个人、工作场所、零售环境、工厂、办公室、家庭等领域产生千亿级市场。根据IDC预测，2020年全球物联网市场规模

13、将从2014年的6558亿美元增长至1.7万亿美元，同时全球所使用的物联网终端数量将达208亿。根据市场预测，我国未来几年物联网增速起底30%，2018年左右物联网市场规模将超1.5万亿。未来的互联网将呈现更为多样化的趋势：这其中不仅包括传统的智能手机、平板以及PC，还包括物联网中的M2M（MachinetoMachine）部分。M2M包含了建筑物安防，智能监控、维护，智能家居，智能汽车，健康医疗，个人消费电子如可穿戴设备等。实时互联带来的远程数据获取，将对工业监测以及医院、专业医护带来极大的帮助，这也使得M2M技术应用变得更为普遍。根据思科2016年对于移动互联网未来五年预测白皮书，M2M连

14、接数量不仅将以38%的年增长率快速增加，从2015年6亿到2020年的31亿，且其所使用的连接技术演进将与移动设备类似，即从2G到3G以及4G过渡的趋势。图表14：M2M连接数目（单位：十亿）增长趋势以及连接技术占比无线连接设备总体数量仍然将以稳定的速度增长，思科预计在未来五年，该年增长率将达到8%，从2015年的79亿到2020年的116亿。而在所有无线连接设备中，M2M设备数量较智能手机呈现出了更快的增长速度，从2015年仅占整体比重的3%到26%。即，未来智能设备如智能手机，与高速发展的物联网将共同带动4G的市场需求。而这将进一步带动无线设备中的射频器件市场的发展。图表15：未来互联网中设备的增长趋势（单位：十亿）以及不同设备的占比驱动因素之四：5G的频谱覆盖中低频对射频滤波器的需求当前，国际电信联盟（ITU）已完成5G愿景研究，确定了5G命名、典型场景和关键能力指标体系，并正式发布了IMT-2020（5G）工作计划。国内外主流企业已经达成共识，将在国际主流移动