中國(guó)濾波器行業(yè)發(fā)展如何？

• 劉春天 2024年1月25日 來源：中研網(wǎng) 992 62
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射頻濾波器又名“射頻干擾濾波器”，是消費(fèi)電子中必不可缺的重要元器件之一。射頻濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，主要負(fù)責(zé)對(duì)通信通道中的信號(hào)頻率進(jìn)行濾波。濾波器允許符合特定頻率的信號(hào)通過，同時(shí)抑制其他不需要的頻率信號(hào)，可解決不同頻段和通信系統(tǒng)之間

根據(jù)《2024-2029年中國(guó)有源濾波器行業(yè)市場(chǎng)分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》分析，射頻濾波器又名“射頻干擾濾波器”，是消費(fèi)電子中必不可缺的重要元器件之一。射頻濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，主要負(fù)責(zé)對(duì)通信通道中的信號(hào)頻率進(jìn)行濾波。濾波器允許符合特定頻率的信號(hào)通過，同時(shí)抑制其他不需要的頻率信號(hào)，可解決不同頻段和通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生的信號(hào)干擾問題，廣泛應(yīng)用于基站和終端設(shè)備的射頻信號(hào)處理系統(tǒng)中。從射頻信號(hào)處理系統(tǒng)的布局來看，在射頻發(fā)射路徑中，濾波器位于功率放大器的后側(cè)；在射頻接收路徑中，濾波器位于低噪聲放大器的前側(cè)。

按照射頻濾波器的應(yīng)用場(chǎng)景和材料工藝兩個(gè)方向進(jìn)行分類：

按應(yīng)用場(chǎng)景分類：

射頻濾波器在無線通信終端的基站市場(chǎng)和手機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用最多，因此按照應(yīng)用場(chǎng)景分類，濾波器可分為通信基站濾波器和手機(jī)濾波器。不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)濾波器的要求不同，因此手機(jī)濾波器與基站濾波器的體積、制造工藝、適用寬帶、成本、功率容量等特征存在明顯差異?；緸V波器更注重高穩(wěn)定性、大帶寬、大功率等指標(biāo)，而手機(jī)濾波器對(duì)價(jià)格、體積（手機(jī)射頻濾波器尺寸為毫米級(jí)別，基站射頻濾波器為厘米級(jí)別）更為敏感。

圖表：按應(yīng)用場(chǎng)景分類

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

基站射頻濾波器主要分為金屬腔體濾波器（應(yīng)用于2G-4G時(shí)代基站，應(yīng)用率達(dá)95%，產(chǎn)業(yè)鏈成熟，適用于低頻通信）和介質(zhì)濾波器（使用5G基站建設(shè)小型化和輕量化需求，是5G基站的新風(fēng)口），對(duì)應(yīng)的制造工藝分別是金屬精密加工和介質(zhì)燒結(jié)；手機(jī)射頻濾波器主要為聲波濾波器，包含SAW、TC-SAW、BAW、FBAR等，對(duì)應(yīng)的制造工藝為半導(dǎo)體制造工藝。應(yīng)用于手機(jī)端的射頻濾波器（即聲學(xué)濾波器）。

按工藝材料分類：射頻濾波器可分為聲學(xué)濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學(xué)濾波器（SAW、BAW）是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器。根據(jù)技術(shù)不同，聲學(xué)濾波器又可分為聲表濾波器（SAW濾波器）和體聲波濾波器（BAW濾波器）兩種。其中，SAW濾波器產(chǎn)品包括普通的SAW、具有溫度補(bǔ)償特性的TC-SAW濾波器及高頻I.H.P-SAW；BAW濾波器產(chǎn)品包括BAW-SMR和FBAR。

SAW濾波器采用半導(dǎo)體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復(fù)性，并可實(shí)現(xiàn)低成本批量生產(chǎn)。

聲表面波（Surface Acoustic Wave）濾波器（簡(jiǎn)稱：SAW濾波器）是采用石英晶體、鈮酸鋰、壓電陶瓷等壓電材料，通過壓電效應(yīng)和表面波傳播的物理特性所制成的一種濾波專用器件。SAW濾波器早期多應(yīng)用于以電視機(jī)為代表的視聽類家電產(chǎn)品，在90年代之后，隨著通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，SAW濾波器的產(chǎn)量與需求直線上升，并廣泛應(yīng)用于手機(jī)等移動(dòng)通信終端設(shè)備。此外，SAW濾波器采用半導(dǎo)體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復(fù)性，并可實(shí)現(xiàn)低成本批量生產(chǎn)。

SAW濾波器的基本原理是在輸入端通過壓電效應(yīng)將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲信號(hào)在介質(zhì)表面上傳播，而在輸出端由逆壓電效應(yīng)將聲信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)。

SAW濾波器產(chǎn)品包括普通SAW濾波器、具有溫度補(bǔ)償特性的TC-SAW濾波器以及高性能的高頻SAW濾波器，后兩者屬于普通SAW濾波器的升級(jí)產(chǎn)品。普通SAW的工作頻率一般在2.5GHz以下，成本較低，但其熱穩(wěn)定性和高頻性能較差。為了提升普通SAW的熱穩(wěn)定性，TC-SAW濾波器方案被開發(fā)?，F(xiàn)階段TC-SAW技術(shù)愈加成熟，海外廠商相繼推出應(yīng)用于手機(jī)射頻前端的產(chǎn)品，并取得較好的應(yīng)用成果，而中國(guó)在該領(lǐng)域的仍需進(jìn)一步探索。為了克服普通SAW低頻與散熱性能差的弱點(diǎn)，日本Mu Rata研發(fā)了I.H.P-SAW濾波器，其工作頻率可達(dá)3.5GHz，并兼具BAW的溫度特性和高散熱性優(yōu)點(diǎn)，可部分替代BAW濾波器。

射頻濾波器下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，根據(jù)頭豹研究院相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年-2023年，中國(guó)射頻濾波器市場(chǎng)規(guī)模（按銷售額）從215.8億元增長(zhǎng)至366.1億元，主要原因是過去四年中國(guó)基站建設(shè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)以及智能手機(jī)市場(chǎng)滲透率進(jìn)一步得到提高。導(dǎo)致濾波器市場(chǎng)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

圖表：2020-2028年中國(guó)濾波器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模情況

數(shù)據(jù)來源：IDC，中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

隨著5G實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用，中國(guó)智能手機(jī)出貨量有望進(jìn)一步得到增長(zhǎng)，從而進(jìn)一步提升中國(guó)射頻濾波器需求量。根據(jù)預(yù)測(cè)，未來五年，在5G驅(qū)動(dòng)下，5G基站建設(shè)、5G手機(jī)新一輪換機(jī)潮以及物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展將推動(dòng)中國(guó)射頻濾波器市場(chǎng)規(guī)模提升，市場(chǎng)規(guī)模有望在2028年達(dá)722.1億元。中國(guó)射頻濾波器行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)包括Qorvo，NDK，Taiyo Yuden，TST，Kyocera，Avago，WISOL，Murata，TDK-EPC等。其中，國(guó)內(nèi)主要的封測(cè)廠家有射頻PA封測(cè)廠華天科技、長(zhǎng)電科技和射頻開關(guān)封測(cè)廠嘉盛、日月新、通富微電等。

此外，國(guó)內(nèi)還有一些知名的濾波器廠商，如SAW濾波器廠商麥捷科技、德清華瑩、好達(dá)電子等，其中麥捷科技與中電26所共同生產(chǎn)的SAW產(chǎn)品已進(jìn)入華為、TCL、聞泰等企業(yè)；好達(dá)電子的SAW產(chǎn)品已進(jìn)入中興、魅族等手機(jī)廠商供應(yīng)鏈。BAW濾波器廠商有天津諾思和廈門開元通信等。

射頻濾波器行業(yè)屬于技術(shù)密集型制造業(yè)，設(shè)計(jì)開發(fā)與制造工藝難度高，目前全球?yàn)V波器市場(chǎng)主要被美日企業(yè)壟斷，市場(chǎng)集中度高。在射頻濾波器領(lǐng)域，美日企業(yè)經(jīng)歷多次整合并購(gòu)后，呈現(xiàn)寡頭壟斷、“強(qiáng)者恒強(qiáng)”的競(jìng)爭(zhēng)格局。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2022年，全球SAW濾波器市場(chǎng)主要由Murata（47%）、TDK（21%）、Taiyo Yuden（14%）、Sky works（9%）占據(jù)，合計(jì)占比達(dá)91%；而BAW濾波器的主要廠商由Broadcom（87%）和Qorvo（8%）高度壟斷，兩者合計(jì)占據(jù)超95%的市場(chǎng)份額。其中，Broadcom的BAW濾波器產(chǎn)品類型主要是FBAR，而Qorvo的BAW濾波器產(chǎn)品類型主要為BAW-SMR。

另外，根據(jù)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士介紹，中國(guó)是濾波器的消費(fèi)大國(guó)，然而國(guó)產(chǎn)濾波器廠商整體實(shí)力偏弱，市場(chǎng)話語(yǔ)權(quán)有限，產(chǎn)量無法滿足國(guó)內(nèi)需求，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。中國(guó)低端濾波器SAW產(chǎn)量只占全球1-3%，而高端BAW濾波器占比基本為零。中國(guó)SAW廠商有麥捷科技、德清華瑩、好達(dá)電子等，其中麥捷科技與中電26所共同生產(chǎn)的SAW產(chǎn)品已進(jìn)入華為、TCL、聞泰等企業(yè)；好達(dá)電子的SAW產(chǎn)品已進(jìn)入中興、魅族等手機(jī)廠商供應(yīng)鏈。中國(guó)BAW廠商有天津諾思、中電26所等，其中天津諾思已投產(chǎn)晶元生產(chǎn)線與工藝研發(fā)線，已有樣品或小規(guī)模出貨，但更多的廠商仍停留在研發(fā)階段。此外，由于中國(guó)濾波器行業(yè)剛起步，且本土廠商較少，因此本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度不高。

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