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20190408国

-1-敬请参阅最后一页特别声明市场数据(人民币）市场优化平均市盈率18.90国金半导体指数3867.42沪深300指数4057.23上证指数3244.81深证成指10351.87中小板综指10252.94相关报告1.《中国智能手机芯片系列追踪报告（二）-中国智能手机芯片系列追踪...》，2019.4.72.《科创板半导体研究：深耕多媒体芯片的晶晨-科创板深度报告》，2019.4.33.《科创板半导体研究：从行业竞争及估值看和舰-科创板半导体研究：...》，2019.4.14.《隧道出口微光未现，降开支／减产出／求平衡-记忆体存储行业研究》，2019.3.115.《硬核科技代表：半导体设备重装上阵-半导体行业深度报告》，2019.3.8樊志远分析师SAC执业编号：S1130518070003(8621)[e-mail]张纯联系人[e-mail]鲁洋洋联系人[e-mail]5G时代，射频功率放大器需求有望多点开花投资建议行业策略：射频功率放大器（PA）作为射频前端发射通路的主要器件，通常用于实现发射通道的射频信号放大。5G将带动智能移动终端、基站端及IOT设备射频PA稳健增长，智能移动终端射频PA市场规模将从2017年的50亿美元增长到2023年的70亿美元，复合年增长率为7%，高端LTE功率放大器市场的增长，尤其是高频和超高频，将弥补2G/3G市场的萎缩。GaAs器件是消费电子3G/4G应用的主力军，5G时代仍将延续，此外，物联网将是其未来应用的蓝海。GaN器件则以高性能特点目前广泛应用于基站、雷达、电子战等军工领域，在5G时代需求将迎来爆发式增长。5G时代，射频功率放大器需求有望多点开花，建议买入行业龙头。推荐组合：我们认为，随着5G进程的加快，5G基站、智能移动终端及IOT终端射频PA将迎来发展良机，使用量大幅增加，看好细分行业龙头，推荐：CREE、Skyworks、稳懋、三安光电、环旭电子，建议关注：海特高新（海威华芯）、旋极信息（拟收购安谱隆）。行业观点5G推动手机射频PA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（PA）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PA的数量随着2G、3G、4G、5G逐渐增加。以PA模组为例，4G多模多频手机所需的PA芯片为5-7颗，预测5G手机内的PA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SIP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SiP市场将分别占SiP市场总量的82%和18%。按蜂窝通信标准，支持5G（sub-6GHz和毫米波）的前端模组将占到2023年RFSiP市场总量的28%。高端智能手机将贡献射频前端模组SiP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，PA数倍增长，GaN大有可为：4G基站采用4T4R方案，按照三个扇区，对应的射频PA需求量为12个，5G基站，预计64T64R将成为主流方案，对应的PA需求量高达192个，PA数量将大幅增长。目前基站用功率放大器主要为LDMOS技术，但是LDMOS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GaN射频PA将成为主流技术，逐渐侵占LDMOS的市场，GaAs器件份额变化不大。GaN能较好的适用于大规模MIMO，预计2022年，4G/5G基础设施用RF半导体的市场规模将达到16亿美元，其中，MIMOPA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(Cat-M/NB-IoT)，NB-IoT虽然有要求和LTE相同的上行功率(powerclass3)，但是信号的峰均比较低。另外，NB-IoT采用半双工方式工作，避免使用FDD双工器，PA后端的插入损耗小。这些因素可以让NB-IoT的PA更加偏向于非线性的设计，同时采用更小的Die设计，从而达到节省成本和提高效率的目的。对于NB-IoTPA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。风险提示智能手机及基站射频PA被国际巨头垄断，技术难度较大，国内进展缓慢，合格率较低，成本居高不下，射频PA需要持续性投入。2528286632043542388042184556180409180709181009190109国金行业沪深3002019年04月08日创新技术与企业服务研究中心半导体行业研究买入（维持评级）)射频功率放大器行业深度研究证券研究报告射频功率放大器行业深度研究-2-敬请参阅最后一页特别声明内容目录1、5G智能移动终端，射频PA的大机遇.........................................................41.1射频功率放大器（PA）-射频器件皇冠上的明珠......................................41.25G推动手机射频PA量价齐升................................................................51.3GaAs射频器件仍将主导手机市场...........................................................71.45G设备射频前端模组化趋势明显，SIP大有可为....................................82、5G基站，PA数倍增长，GaN大有可为....................................................102.15G基站，射频PA需求大幅增长...........................................................112.2GaN射频PA有望成为5G基站主流技术...............................................122.3RFGaN市场的发展方向.......................................................................152.4全球GaN射频器件产业链竞争格局......................................................163、5G时代，窄带物联网设备射频前端迎来发展新机遇.................................174、5G渐行渐近，国际巨头纷纷布局射频产业...............................................195、看好细分行业龙头...................................................................................216、风险提示.................................................................................................21图表目录图表1：手机射频前端架构及功能...................................................................4图表2：射频前端组件随终端复杂性的提升而增加..........................................4图表3：2017~2023年射频前端模组市场.......................................................5图表4：2017~2023年射频前端PA市场规模.................................................5图表5：5G智能手机射频前端框图（2发4接收）.........................................5图表6：5G给手持设备带来的挑战.................................................................6图表7：5G手机单机使用PA数量预测（颗）................................................7图表8：5G手机单机使用PA价值量预测（美元）.........................................7图表9：全球GaAs射频器件产业链...............................................................7图表10：2016年全球GaAs产业器件竞争格局..............................................7图表11：2017年全球GaAs代工市场竞争格局..............................................8图表12：射频（RF）器件封装技术...............................................................8图表13：2018年手机射频前端结构发展趋势.................................................9图表14：高通第二代5G移动终端射频前端方案..........................................10图表15：高通5G新空口自适应天线调谐解决方案.......................................10图表16：高通5G包络追踪解决方案............................................................10图表17：GaN射频器件的加工工艺..............................................................11图表18：主要半导体材料的关键性能...........................................................12图表19：2015~2025年基站主要趋势..........................................................13射频功率放大器行业深度研究-3-敬请参阅最后一页特别声明图表20：各材料体系的射频器件工作区间....................................................13图表21：不同技术路线的基站PA占比变化..................................................13图表22：GaN具有更小的尺寸优势..............................................................14图表23：5G毫米波基站GaN优势明显.......................................................14图表24：2023年基站RF半导体市场规模预测（亿美元）...........................15图表25：2023年全球GaN市场规模预测（亿美元）.