带外衰减(信号衰减与距离的关系与原因)

导读:射频滤波器作为技术和资金密集型的环节，在5G发展过程中有着广阔的应用前景。美国为了打压中国科技发展，科技封锁已成定局，国内取而代之势在必行。过滤器企业的整合重组是一条出路。

作为无线通信的核心部分，射频前端包括发射通道和接收通道，由功率放大器、低噪声放大器、开关、双工器、滤波器和谐波器件组成。

主要射频前端器件的市场份额

(资料来源:金枝创新产业研究中心Yole)

从2017年射频前端各部分市场份额来看，滤波器独占鳌头，占比53.33%。滤波器的主要功能是保留特定频带内的信号，衰减和过滤频带外的信号。射频滤波器包括声表面滤波器(SAW)、体声波滤波器(BAW)、MEMS滤波器、IPD等。

5G降临，射频滤波器增量空间打开

5G时代已经到来，智能手机和宏基站滤镜都将有不同程度的增长。根据计算，单个5G手机滤镜的价值为15美元。预计2019年首批5G智能手机出货，2020年将达到2.13亿部。考虑到4G LTE手机的出货量，2021年全球手机滤镜市场规模将达到390亿元人民币，复合增长率为47%。

假设同样的5G宏基站使用64个信道(保守假设，实际可能更多)，一个基站需要64个滤波器。我们估计目前单个5G滤网的价格在100元左右，随着技术的成熟和出货量的增加，价格会逐渐下降(预计每年下降10%)。

到2021年，中国宏基站市场规模将达到37.3亿元。据预测，中国5G规模将是全球的50%，全球5G宏基站滤波市场规模将达到74.6亿元，复合增长率为146%。5G市场将带来新的滤镜增量，市场需求将逐步爆发。

过滤器市场规模

(资料来源:托普产业研究院、金枝创新产业研究中心)

掣肘之势—滤波器寡头垄断严重

目前，声表面波和BAW滤波器是手机应用的主流滤波器。声表面波滤波器的基本结构由压电基片和两个叉指环形谐振器组成。其最佳频率低于1.5GHz，但高于1.5GHz时，性能选择性下降，最高限制为2.5GHz-3GHz

此外，SAW滤波器很容易受到温度的影响。BAW滤波器是一种3D腔体结构，能量损耗低，Q值高，滤波效果更好，特别适用于2GHz以上的频段。比5G sub-6G U优势明显，尺寸也随着频率的增加而减小。同时具有对温度变化敏感度低、插入损耗低、带外衰减大的优点。

目前，声表面波滤波器的全球市场份额集中在几大国际巨头手中，BAW滤波器的垄断更为严重，仅博通就占据了87%的市场份额。

带sawbaw滤波器的市场份额分布

(来源:新材料在线、金枝创新产业研究中心)

目前国内声表面波滤波器公司有信威通信、迈杰科技、华源微电子、无锡豪达电子、卓胜威、天通控股等。

国内有SAW滤波器布局的企业

(数据来源:天风证券、金枝创新产业研究中心)

国内企业已经可以小规模量产SAW滤波器，但是产品体积大，模块集成困难，缺乏竞争力。然而，BAW滤波器有一个更大的缺口。国内企业基本停留在实验室研究阶段，没有形成生产线。国外过滤器高度垄断，现阶段国内产品竞争力不够，下游企业发展受制于人。

挑战重重，整合重组或许是出路

而声表面波BAW滤波材料掺杂比是实现滤波器国产化的第一个障碍。复杂的设计和相应的制造环节是第二个障碍。目前集成度最高的CMOS工艺还不能用于批量制造，必须采用特殊工艺才能保证性能。晶体衬底选择、晶体生长、切割、研磨、抛光、后端半导体工艺的每一步都会影响滤波器的性能。

考虑到保密性，现在国外巨头基本都采用IDM模式；此外，高性能SAW专利基本由村田和阳光主导，BAW专利由博通、Qorvo、高通等大公司主导(专注毫米波领域)，专利门槛是国产化的障碍。

尽管面临挑战，但中国厂商的内外部条件已经具备，国内厂商正在加紧布局。锯子领域的突破已经开始。国内滤光片厂商已经掌握了从晶体基板制造到光刻的整个生产流程。器件虽厚，但成本优势显著，产品已被二线品牌手机厂商购买使用。

目前德清华英、豪达电子的SAW滤波器已经进入中兴、三星、魅族、富士康等厂商。但企业总体分布还是小而散。在国内替代的需求和趋势下，整合并购可能是更好的方式。现在垄断滤清器的国际巨头，大部分都是大量整合兼并后形成的。

一些国际巨头的并购过程

(资料来源:金枝创新产业研究中心公开资料)

结语

射频滤波器作为射频前端模块的核心器件之一，是长期技术沉淀和大量资金维护的双重密集环节。随着5G时代的发展，滤镜的增量市场已经打开，BAW滤镜正在蓝海中崭露头角。而国外企业的垄断局面对市场的影响很大，所以国内的替代之路会很艰难，整合重组或许是一条出路。