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智东西|揭秘射频芯片，5G时代芯片之王，国产替代的芯片桥头堡【附下载】( 二 )


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▲市场空间扩大来自于单机价值量提升
射频开关（Switch） 。 射频开关的作用是将多路射频信号中的任一路或几路通过控制逻辑连通 ，以实现不同信号路径的切换 ， 包括接收与发射的切换、 不同频段间的切换等 ，以达到共用天线、 节省终端产品成本的目的 。 射频开关的主要产品种类有移动通信传导开关、 WiFi开关、 天线调谐开关等 ，广泛应用于智能手机等移动智能终端 。 以智能手机为例 ，由于移动通信技术的变革 ，智能手机需要接收更多频段的射频信号 。 2011年及之前智能手机支持的频段数不超过10个 ，而随着4G通信技术的普及 ，至2016年智能手机支持的频段数已经接近40个 。 5G应用支持的频段数量将新增50个以上 ，全球2G/3G/4G/5G网络合计支持的频段将超过91个 。 因此 ，移动智能终端中需要不断增加射频开关的数量以满足对不同频段信号接收、 发射的需求 。 据Yole Development预测 ，分立射频开关开关的市场规模将从2018年的6亿美元增长至2025年的9亿美元 ， 年均复合增长率为5% 。
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▲典型射频开关的原理图

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▲ 2018-2025年分立式普通射频开关市场空间（亿美元）
天线调谐开关（Tuner） 。 Tuner主要给天线做配套 。 全面屏的普及 ，紧凑的机身设计 ，智能手机留给天线的空间尺寸不断受到限制 ，这导致天线系统的整体效率降低 ，需要天线调谐开关提高天线对不同频段信号的接收能力 ，天线调谐开关的重要性和需求也日益增长 。 相较普通开关 ，天线调谐开关有着极高的耐压要求 ，同时导通电阻和关断电容对性能影响极大 ，由此对产品提出了极高的设计和工艺要求 。 4G手机一般需要4~6个天线 ，而5G手机至少需要6~10个天线 ，对应的天线Tuner需求适配性增长 。 据Yole Development预测 ，天线调谐开关的市场规模将从2018年的5亿美元增长至2025年的12亿美元 ，年均复合增长率为13% 。
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▲典型Tuner的原理图

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▲ 2018-2025年Tuner市场空间（亿美元）
滤波器（Filter） 。 射频滤波器的作用是保留特定频段内的信号 ，将特定频段外的信号滤除 ，从而提高信号的抗干扰性及信噪比 。 以声表面波滤波器为例 ，其工作原理：输入电信号被输入叉指换能器转换成同频率声波 ，经过输出叉指能换器转换成电信号 ，实现频率选择 。 滤波器的市场驱动主要源于新通信制式对额外滤波的需求 。 在4G以及5G频段的逐步实现 ，MIMO和载波聚合的应用支持 ，Wi-Fi、 蓝牙、 GPS等无线技术的普及等 ，导致射频滤波器的需求增长迅速 。 据Yole Development预测 ，从2018年至2025年 ，分立射频滤波器及双工器等市场规模将从约31亿美元增长至51亿美元 ，其中滤波器从约17亿美元增长至27亿美元 ，年均复合增长率为7%；双工器从约10亿美元增长至16亿美元 ，年均复合增长率为7%；多工器的市场增长最快 ，将从约1亿美元增长至5亿美元 ，年均复合增长率为20% 。
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▲射频滤波器原理图

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▲2018-2025年滤波器市场空间（亿美元）
低噪声放大器（LNA） 。 低噪声放大器的功能是把天线接收到的微弱射频信号放大 ，尽量减少噪声的引入 ，在移动智能终端上实现信号更好、 通话质量和数据传输率更高的效果 。 根据适用频率的不同 ，分为全球卫星定位系统射频低噪声放大器、 移动通信信号射频低噪声放大器、 电视信号射频低噪声放大器、 调频信号射频低噪声放大器 。 低噪声放大器的工作原理：输入的射频信号被输入匹配网络转化为电压 ，经过放大器对电压进行放大 ， 同时在放大过程中最大程度降低自身噪声的引入 ，最后经过输出匹配网络转化为放大后功率信号输出 。 随着5G逐渐普及 ，智能手机中天线和射频通路的数量增多 ，对射频低噪声放大器的数量需求迅速增加 ， 据Yole Development预测 ，分立射频低噪声放大器市场规模将从2018年的约3亿美元增长至2025年的8亿美元 ，年均复合增长率将达到16% 。


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