一、5G时代已经来临，射频前端率先受益
1、射频前端是手机通信的核心组件
一个典型的射频前端分为发射端(TX)和接收端(RX)两部分。从组成器件来看，由功率放大器(PA)、 低频噪声放大器(LNA)、滤波器(Filters)、开关(Switches)、双工器(Duplexes)和调谐器(Antenna tuner)组成。射频前端是手机的核心器件，直接影响着手机的信号收发。
通过对三星 Galaxy S10+ 5G(Sub 6G)和4G版的拆机对比，物料清单(BOM)中，射频前端价值从4G版的31美金上升到46美金，价格上升幅度接近50%，射频前端BOM占比从4G 版本的7%提高到了 9%。对早期 5G智能手机而言，射频前端是推动5G手机价格上涨的主要原因。
预计5G发展到成熟阶段，全网通的手机射频前端的Filters数量会从70 余个增为100余个，Switches 数量会亦由10余个增为超过30个，使得最终射频模组的成本持续增加。从 2G时代的约3美元， 增加到 3G 时代的 8 美元、4G 时代的 28 美元，预计在 5G 时代，射频模组的成本会超过40美元。
根据 Yole 数据，2018 年全球射频前端市场规模 150 亿美元。根据图 2，5G 射频前端物料成本从 28 美元提升到 40 美元，假设 2020 年 5G 手机出货量占比为 13%来测算，2020 年射频前端市场规模可能会达到 160 亿美元。我们认为，高集成度、一体化是射频前端产品的核心竞争力，拥有全线技 术工艺能力的供应商会占据大部分市场，单一器件的供应商市场竞争力会在5G时代逐渐降低。
2、5G手机频段增加，射频前端复杂度提高
通信频段数量从4G时代开始迅速增加
通信技术从 2G 发展到 5G，手机射频前端最大的变化在于支持的频段增加。2G 时代，通信制式只有GSM和CDMA两种，射频前端采用分立器件模式，手机支持的频段不超过5 个;3G时代，由于手机需要向下兼容2G制式，多模的概念产生了，手机支持的频段最多可达 9 个;4G时代的全网通手机所能够支持的频段数量猛增到37个。
频带重耕的难度较大是Sub 6G 与毫米波并存的主要原因
进入5G时代，3GPP把5G频谱分为两个 FR(Frequency Range，频率范围)，分别是 FR1 和 FR2。 FR1 的频率范围是 450MHz 到 6GHz，为 Sub 6GHz(6GHz 以下频段)。FR2 的频率范围是 24GHz 到 52GHz，为毫米波(mmWave)。
从已分配的5G频谱来看，目前全球的5G部署分为 Sub 6G 和毫米波两大阵营。以中国、欧洲运营商为代表的阵营主要采用Sub 6GHz，3.5GHz 产业链相对成熟，发展进度比较快，更低频、更经济，所需基站密度更低，资本支出相对更小。美国运营商目前的部署计划主要集中在24GHz-28GHz毫 米波端，毫米波段的大带宽可以支持更高的上下行速率，但是所需基站的密度更大，对资本支出带来一定压力。
5G频谱之所以出现Sub 6G和毫米波分化，主要由于早期各国频段规划步伐的不统一:美国的 Sub 6G 频段大部分用于军事、航天，频带重耕的难度非常大。为了不影响 5G 部署进度，索性跨过 Sub 6G，直接迈入毫米波段。但是由于毫米波段穿透性差、传播距离短、雨衰严重等物理特性影响，大规模商用的难度较高，因此这也是美国在 5G 时代落后于中国、欧洲的主要原因。
CA和MIMO技术为射频前端带来挑战
载波聚合(CA)是将2个或更多的载波(CC)聚合在一起以支持更大的传输带宽(最大为 100MHz)。 载波聚合中的多个频段无线信号可能会相互干扰。既要确保在多工器(multiplexer)中每个频段的滤波器能够协同工作，又要保证发送和接收路径之间拥有足够的交叉隔离，对射频前端中的开关和滤波器设计带来了挑战。
MIMO技术可以使用多个收发天线来提高手机的传输速度、提升手机信号质量。天线数量的增加要求射频前端增加信号通路数量和提高通路复用能力。4G 时代，手机最多支持4x4 MIMO，而到了5G时代，8x8 MIMO 变得普遍，随着并行收发器通道数目的增加，射频电路的复杂性和功耗也相应升高，这对射频开关的设计提出了挑战。
手机基带芯片的进步，促进射频前端集成化
射频前端的发展自始至终围绕着基带芯片的进步，从4G时代开始，高通推出 MDM9615“五模十频”基带使得一部手机可以在全球几乎任何网络中使用，从而促进了射频龙头厂商推出集成化度更高的 射频前端产品，这一趋势在5G时代得到了延续;从2G到5G，射频前端经历了从分立器件到 FEMiD， 再到 PAMiD 的演变，整个射频前端的集成化趋势愈加明显。
FEMiD指把滤波器组、开关组和双工器通过SIP封装在一枚芯片中。FEMiD最早出现在3G时代是 由于3G手机第一次有了多模多频段(MMMB)的需求，当时主导 FEMiD 市场的是以 Murata 和TDK为代表的无源器件厂商，它们把开关器件和多个频段的滤波器集成到一枚芯片当中打包出售，一方 面为手机厂商降低设计和采购难度，另一方面也能够为自身带来更高的利润。事实上从3G时代开 始，整个 RF 前端方案的进化都是围绕多模多频段进行的。从技术的角度看，FEMiD 的实现难度并不高。当时的主流PA供应商诸如 Skyworks、Renesas、Avago(Broadcom)在自身缺乏无源器件工艺的情况下无意涉足这样一个领域。
射频前端主线的是从无源集成到有源集成
射频前端发展的主线是从 FEMiD(无源器件集成)迈向PAMiD(有源+无源器件集成)的过程。PAMiD 虽然集成度高，节省手机 PCB 空间，但支持多频段+CA+MIMO 的 PAMiD 成本高昂，一般手机厂商 难以承受。目前主要是苹果这样出货量大且SKU较少的高端品牌采用。对于其他大部分手机厂商来 说，根据不同机型搭配不同的射频方案，才是更为合理的选择。目前射频前端厂商推出的产品种类 众多，OEM 厂商可以根据不同需求选择搭配。尽管射频前端集成化是大势所趋，但由于低端手机的 庞大出货量，低集成度模组之间互相搭配的解决方案在短期内仍然会继续存在。
行业集中度进一步提高，国产进入快速发展阶段
目前射频前端市场主要由 Skyworks、Broadcom、Qorvo、Murata 四大 IDM 厂商垄断，因 IDM 具有各种射频元件的完整制造技术与整合能力，可以提供射频前端整体解决方案，受到手机OEM厂商的青睐。降低了开发难度。
无源器件厂商与有源器件厂商并购整合
4G 商用后，3G 时代无源器件厂商主导的 FEMiD 时代一去不返，2011 年 Murata 通过收购 Renesas 的 PA 部门成为 PAMiD 供应商，2014 年 RFMD 与 TriQuint 合并成立了 Qorvo，2016 年 Skyworks 收购了松下的合资公司获得了高性能滤波器技术。射频行业并购整合的原因主要有:一、高通“五 模十频”基带的推出让智能手机进入了全网通时代，从而促进了多频段射频的需求;二、智能手机的轻薄化趋势压缩了 PCB板面积，传统低集成度的设计方案对于捉襟见肘PCB空间来说太过奢侈。
手机芯片厂商布局射频前端，国产射频进步快速发展阶段
2014年高通收购 BlackSand 获得 PA 技术，2016 年与 TDK 成立合资公司 RF360，获取了滤波器技 术;国内基带芯片商展讯(现紫光展锐) 2014 年收购锐迪科，进入射频前端产业;2017 年 MTK 收购射频 PA供应商络达。手机芯片厂商布局射频前端的最大优势就是可以跟其他芯片捆绑销售。能够提供从AP到基带、电源管理、射频前端完整手机芯片解决方案对于手机芯片商来说，将很大程度 提高自身的行业话语权。
另外，在最新推出的MATE20 X 5G版拆解中已经可以看到多款海思射频前端芯片:Hi6D03(MB/HB PAM)、Hi6365(RF Transceiver)、Hi6H11(LNA/RF switch)、Hi6H12(LNA/RF switch)和 Hi6526 (PMIC)。尽管目前海思射频前端芯片集成度不高，但是可以看出华为近年在减少美国供应商依赖方面的努力，预计未来华为手机采用海思自研的芯片会更多，集成度也有望进一步提高。海思有望成为未来国内射频前端领域的龙头，与国外射频巨头竞争。
目前射频前端市场的主要参与者有四类，一是以IDM模式为主的老牌射频方案巨头，有Skyworks、 Qorvo、Murata 和 Avago(Broadcom)四家;二是以Fabless模式为主的设计公司供应商，其中高 通、海思、MTK、紫光展锐近年来发展速度较快，有望上升至第一梯队;第三梯队为拥有部分射频产品，暂无整体解决方案;四是化合物半导体领域晶圆代工。国产射频前端方面，伴随着国产手机品牌的崛起，海思、紫光展锐已经在部分产品实现进口替代;卓胜微、汉天下、唯捷创芯拥有关键技术，并且打入知名手机品牌供应链。
二、5G时代天线行业机遇与挑战并存
1、 Massive MIMO 与全面屏提高天线设计难度
智能手机天线是多根特定长度的金属导线，天线长度与载波频率成正比。 从2G到5G，由于通信载波频率的变化，手机天线形态和材质发生了很大变化:从金属冲压件、金属边框、FPC、LCP、LDS到 Aip、AiM 等变革，手机天线的不断变化体现了材料工艺与加工技术的升级。
MIMO技术的普及使得智能手机天线数量提升，从4G早期的 2×2 到旗舰机采用的 4×4 方案，5G 时代智能手机会有 8×8 甚至更多天线出现。另一方面，全面屏手机的出现给天线设计带来了挑战， 屏占比越大，留给天线的空间越小。从 16:9 的屏幕，到18:9甚至更大比例的屏幕，留给天线的空间大概只有3-5毫米甚至更窄。摆放天线的位置受限，天线的净空区缩小，会使得天线的全向通信性能很差，也使得天线的设计难度提升。
2、2LDS与FPC仍是Sub 6G手机主流方案
FPC天线
FPC天线大规模出现在3G时代，目前在部分4G机型上仍可看到。FPC天线是由绝缘基材和导电层制成。通常使用铜箔作为导体电路材料，PI 膜作为电路绝缘基材，PI膜和环氧树脂粘合剂作为保护和隔离电路的覆盖层。
LDS天线
在4G手机时代，天线频段增多，手机内部空间进一步压缩紧凑，很难找到一大块平整的平面给天 线。LDS技术(Laser-Direct-structuring)是利用激光镭射直接在手机结构件上镀成金属天线形状。LDS技术将天线镭射在手机外壳上，避免了手机内部元器件的电磁干扰，保证了手机的信号。同时也增强了手机的空间的利用率，让智能手机的机身能够达到一定程度的纤薄。LDS天线在5G Sub 6G阶段仍将继续作为主流的天线工艺，目前市面上已推出的三星 Galaxy S10+ 5G 和华为Mate20 X 5G均采用LDS天线。
毫米波或挑战传统天线行业
AiP(Antena in Package)
5G 时代，毫米波的引入可以使天线尺寸做到更小，从而直接封装到射频前端芯片当中。高通2018年推出的 QTM052 射频前端模组整合了 PA、滤波器组、电源管理芯片以及毫米波天线阵列。狭长 的芯片形状便于嵌入手机边框，三星Galaxy S10 5G 成为采用该方案的首款手机。Aip 方式虽然仅 用于毫米波通信，但这是手机射频的又一次革新，对传统天线厂商来说可能意味着价值链的重新分配。
三、5G建设提速，智能手机出货即将迎来拐点
1、运营商5G建设持续加速，资本开支超预期
2019年8月8日，中国移动发布2019年上半年业绩报告，公司预计全年资本开支不超过1660 亿元，其中5G投资计划为240亿元。预计2019年底全年建设完成 5万个基站，初步覆盖50个城市，和年初计划相比数量有提升。中国联通2019年预计资本开支580亿元，其中5G投资为60亿-80亿元，并计划2019年底在7个特大城市、33 个大城市提供 5G 网络覆盖。另外，中国电信2019年资本开支预算为780亿元，5G投资预算为90亿元，初期拟将在40多个城市以 NSA/SA 组网方式推出5G服务。预计2019年国内三大运营商在 5G 投资预算为 400 亿元，超越年初预计的300亿元。整体来看，运营商资本投入在2018年大幅下滑，反映了4G建设后期在通信网络无线侧下游需求的乏力。2019 年整体资本开支计划止跌回升的背景下，5G 投入提速利好整个智能手机产业链。
2、5G基带准备就绪，预计5G手机2020年出货量达到2亿部
5G 基带方面，截止2019年Q3，高通 X55、海思巴龙5000和三星 Exynos 5100均已具备商用能力。海思、三星基带供货自家品牌。2019 年 8 月，华为正式发售了搭载巴龙5100基带的5G手机 Mate20 X，三星也分别在韩国和美国推出了支持 Sub 6G 和毫米波的 Galyxy S10 5G，其中高通 X55 客户有小米、OPPO、VIVO 等，预计 2020Q2 开始出货。三款基带均符合 3GPP R15 标准，支持 5G 独立组网和非独立组网场景，并且支持 Sub 6G 和毫米波频段。5G 基带已具备商用能力，为 5G 手机大规模出货铺平了道路。
根据产业调研，预计 2020 年苹果 5G 手机会在 2020 年 Q3 发布，Q4 出货，第四季度销量通常在 7000 万-8000 万台之间;华为受禁令影响，主要市场在国内，明年发布2款 5G 高端手机，按照高 端机占华为全部机型销量的 30%来算，预计全年销量 5000 万台-6000 万台之间;三星手机2020年 销量预计在 3 亿台，按照 5G 手机销量占全部机型的 20%估算，预计全年销量 6000 万台;小米、OPPO、VIVO 主要集中在中低端市场，5G手机销量预测在 3000 万台，因此我们预计 2020 年5G手机出货量有望超过 2 亿部。智能手机市场将在 2020年迎来 5G 第一波换机潮，5G 通讯为射频器件行业带来新的增长机遇。
四、 投资建议
5G时代射频前端变革最大，受益首当其冲。从全球范围来看，我们认为4G时代的四巨头 Skyworks、 Qorvo、Murata 和 Avago(Broadcom)最先受益，有望继续保持领跑。同时重点关注切入射频前端 的基带芯片厂商:高通、海思(未上市)、MTK、紫光展锐(未上市)。国内来看，推荐射频开关、 LNA龙头卓胜微，手机天线供应商信维通信、硕贝德、立讯精密;以及滤波器、电感龙头麦捷科技。