半导体行业射频功率放大器行业深度研究：5G时代，射频功率放大器需求有望多点开花-国金证券

5G推动手机射频功率放大器量价齐升： 4G 时代，智能手机一般采取1 发射2 接收架构，预测5G 时代，智能手机将采用2 发射4 接收方案，未来有望演进为8 接收方案。功率放大器是一部手机最关键的器件之一，它直接决定了手机无线通信的距离、信号质量，甚至待机时间，是整个射频系统中除基带外最重要的部分。手机里面功率放大器的数量随着2G、3G、4G、5G 逐渐增加。以功率放大器模组为例，4G 多模多频手机所需的功率放大器芯片为5-7 颗，预测5G 手机内的功率放大器芯片将达到16 颗之多，价值量超过7.5 美元。5G 智能终端射频前端系统级封装将是大势所趋，高通已发布5G 第二代射频前端模组，MEMS 预测，到2023 年，用于蜂窝和连接的射频前端系统级封装市场将分别占系统级封装市场总量的82%和18%。按蜂窝通信标准，支持5G的前端模组将占到2023 年射频系统级封装市场总量的28%。高端智能手机将贡献射频前端模组系统级组装市场的43%，其次是低端智能手机（35%）和奢华智能手机（13%）。
5G 基站，功率放大器 数倍增长，氮化镓大有可为：4G 基站采用4T4R 方案，按照三个扇区，对应的射频功率放大器需求量为12 个，5G 基站，预计64T64R 将成为主流方案，对应的功率放大器需求量高达192 个，功率放大器数量将大幅增长。目前基站用功率放大器主要为横向扩散金属氧化物半导体技术，但是横向扩散金属氧化物半导体 技术适用于低频段，在高频应用领域存在局限性。我们研判5G 基站氮化镓射频功率放大器将成为主流技术，逐渐侵占横向扩散金属氧化物半导体的市场，砷化镓器件份额变化不大。氮化镓能较好的适用于大规模多输入多输出系统，预计2022 年，4G、 5G 基础设施用射频半导体的市场规模将达到16亿美元，其中，多输入多输出系统功率放大器年复合增长率将达到135%，射频前端模块的年复合增长率将达到119%。
5G 时代，窄带物联网设备射频前端迎来发展新机遇：在手机市场追求更快更强的同时，有另外一个市场就是窄带物联网 ，窄带物联网虽然有要求和LTE 相同的上行功率，但是信号的峰均比较低。另外，窄带物联网采用半双工方式工作，避免使用FDD 双工器，功率放大器后端的插入损耗小。这些因素可以让窄带物联网的功率放大器更加偏向于非线性的设计，同时采用更小的模块设计，从而达到节省成本和提高效率的目的。对于窄带物联网功率放大器来讲，超宽带、低电压、极端温度和低成本是重点要考虑的方向。

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