聲表面波濾波器行業市場未來發展趨勢分析及投資規模評估預測咨詢

1、聲表面波濾波器（含雙工器）的發展情況和未來趨勢：

（1）濾波器的概念和分類：濾波器是一種選頻器件或芯片，能夠允許信號中特定的頻率成分通過，并極大地衰減或抑制其他頻率成分，是無線通信的射頻前端中必不可少的部分。濾波器產品的主要分類如下：

聲學濾波器主要分為聲表面波濾波器（SAW Filter）和體聲波濾波器（ BAW Filter）。目前市場上聲表面波濾波器主要包括SAW、TC-SAW，適用頻率范圍較廣；體聲波濾波器主要包括BAW、FBAR，適用于較高的工作頻率。根據Resonant數據，目前SAW、TC-SAW等聲表面波濾波器占聲學濾波器70%以上的市場份額。

（2）聲表面波濾波器的原理和功能：

1）聲表面波濾波器的原理和特點：聲表面波濾波器是利用壓電基片的壓電效應和表面波傳播的物理特性所制成的一種射頻芯片。聲表面波濾波器的工作原理是在輸入端通過壓電效應將電信號轉為聲信號在介質表面上傳播，而在輸出端由逆壓電效應將聲信號轉為電信號。聲表面波濾波器由壓電基片及其表面的叉指換能器（IDT，Inter digital Transducer）組成。其中，壓電材料是指受到壓力作用在其兩端面會出現電荷的基片；叉指換能器是指壓電基片上交叉排列的金屬電極，分為輸入和輸出換能器。叉指換能器可以直接激勵和接收聲表面波，當輸入端輸入電信號時，電信號通過壓電基片的逆壓電效應轉換為機械能，并以聲表面波的形式在基片表面上傳播；當聲表面波信號達到輸出換能器時，再通過壓電基片的壓電效應轉換為電信號輸出，并通過叉指換能器間的頻率響應和脈沖響應來實現濾波、延時和傳感等功能。

聲表面波濾波器結構圖分析

聲表面波濾波器具備如下特點：聲表面波濾波器通過調整叉指換能器的指條寬度、間距、數量等能夠任意地對信號進行裁剪，信號處理過程簡單且靈活；聲表面波濾波器的制作采用半導體平面工藝，因此芯片生產的一致性和重復性較好，具有規模效應與成本優勢。

聲表面波濾波器早期多應用于以電視機為代表的視聽類家電產品，隨著通信產業的快速發展，90年代后聲表面波濾波器的產量與需求快速上升，并廣泛應用于手機等移動終端設備。隨著通訊技術的不斷升級，聲表面波濾波器的應用場景也在不斷擴寬，技術上也愈發呈現小型化、模組化、高頻化、高功率和大帶寬等趨勢。

2）聲表面波濾波器在射頻前端中的功能和價值：聲表面波濾波器是射頻前端中的重要芯片，而射頻前端是實現信號無線連接的關鍵模塊。移動終端類產品的無線通訊系統主要由天線、射頻前端模塊、射頻收發模塊、基帶信號處理器等四部分組成。射頻前端能夠實現不同頻率的信號在天線和射頻收發模塊之間發射和接收。射頻前端包括射頻開關（Switch）、低噪聲放大器（LNA, Low Noise Amp lifier）、功率放大器（PA, Power Amplifier）、濾波器（Filter）和雙工器（Duplexer）等芯片。

一般4G手機需要支持約20-30個頻段，如Band5、Band34、Band39、Band40、Band41等，每個頻段一般需要1個發射通道和2個接收通道。發射通道路徑為“基帶芯片-射頻收發模塊-開關-功率放大器（PA）-濾波器/雙工器-開關-天線-信號”，接收通道路徑為“信號-天線-開關-濾波器/雙工器-低噪聲放大器（LNA）-開關-射頻收發模塊-基帶芯片”。

4G手機射頻前端架構示意圖分析

通訊行業經歷了從2G到5G的迭代，通訊性能成為無線通訊領域越來越重要的指標，手機、平板電腦、智能家居和可穿戴設備等的出貨量也在持續上升，射頻前端及聲表面波濾波器的作用與價值也愈發突顯。

（3）聲表面波濾波器的市場空間和驅動因素：

1）聲表面波濾波器的市場空間：目前，濾波器是射頻前端芯片中價值量最高的細分領域。根據中金企信統計數據，就射頻前端中價值量占比而言，濾波器約占53%，功率放大器約占33%，開關約占7%，其他約占7%，具體情況如下：

數據統計：中金企信國際咨詢

未來，濾波器是射頻前端芯片中市場規模增長最快的細分領域。根據中金企信統計數據，2017年至2023年全球移動終端和WIFI射頻前端芯片市場規模從150億美元增長至350億美元，復合增長率為15%；2017年至2023年，全球濾波器市場規模從80億美元增長至225億美元，復合增長率為19%，具體情況如下：

數據統計：中金企信國際咨詢

2）聲表面波濾波器市場成長的驅動因素：

①單機聲表面波濾波器的需求量不斷提升：單機濾波器的需求量隨著通信制式升級而提升。通信技術從2G發展至5G，手機通信頻段數目從2G的4個頻段上升到5G的50多個頻段，每新增一個頻段將需要增加相應頻段的濾波器，因此頻段數量的增加將會帶動濾波器市場需求量的增長。高端4G手機的濾波器用量一般不超過40顆，目前5G手機發展尚處早期，單機的濾波器用量需求超過70顆，相比4G手機單機濾波器用量提升80%甚至更多。

②單機聲表面波濾波器的價值量不斷提升：單機濾波器的價值量隨著產品技術升級而提升。在濾波器用量增長但手機內部空間有限的情況下，5G時代的濾波器將會趨向小型化和模組化。濾波器的升級發展將對其在芯片設計、制造和封裝測試等方面提出更高要求，從而推動單機聲表面波濾波器的價值量不斷提升。

由上表可見，手機通信從2G進入5G之后，手機單機濾波器價值量從0.5美元提升至12.0美元以上。未來5G手機將需要實現更復雜的功能，包括多輸入多輸出（MIMO）、智能天線技術（如波束成形或分集）、載波聚合（CA）等，濾波器的單機價值量還將持續提升。

③聲表面波濾波器的下游應用領域越來越廣：目前聲表面波濾波器主要應用在手機的射頻前端中，并不斷向小基站、物聯網等領域快速拓展。

手機是聲表面波濾波器的主要應用領域。目前聲表面波濾波器主要應用在智能手機中的通訊（2G至5G）、導航（GPS、北斗等）、WIFI等無線通訊領域。5G時代下，手機數量和通訊頻段的增加驅動聲表面波濾波器需求量的迅速增加。小基站（Small Cell）是一種小型化基站設備，具有可控性好、智能化和組網靈活等特點。小基站主要專注熱點區域的網絡覆蓋和弱覆蓋區的信號增強，保障各應用場景的網絡深度覆蓋。小基站需要使用濾波器對信號頻率進行選擇過濾，聲表面波濾波器體積小、成本低，與小基站有較好的需求匹配性。伴隨5G商業化進程不斷加快，小型5G小基站建設規模將持續擴容，對聲表面波濾波器的需求也將持續增加。物聯網（IoT, the Internet of Things）作為互聯網的延伸和擴展，能夠實現人與物、物與物之間的信息交換和通信，達到萬物相連的效果。物聯網中的設備在通訊（2G至5G）、導航、WIFI等信號的發射和接收時均需要使用聲表面波濾波器。隨著物聯網技術在汽車電子、智能家居、工控醫療等方面的普及，聲表面波濾波器需求量將得到進一步釋放。

隨著通訊技術的不斷進步，聲表面波濾波器的應用場景也將不斷拓寬。未來5G通訊將具備高速率、低延時、多連接的特點，無線通信會在更多的新興領域得到應用。作為射頻前端的重要芯片，聲表面波濾波器將迎來更廣闊的市場空間。5G技術的應用場景

2、聲表面波諧振器的發展情況和未來趨勢：諧振器即石英晶體諧振器，指利用石英晶體的壓電效應而制成的頻率元件，是涉及計時、控頻等電子設備的必備基礎元器件。根據頻率特性，常見的石英晶體諧振器可以分為如下兩類：

上表中聲表面波型的高頻晶體諧振器即為聲表面波諧振器，是利用壓電效應和表面波傳播的物理特性所制成的一種射頻芯片，與聲表面波濾波器的結構與工作原理一致。

作為頻率選擇和控制的芯片，諧振器廣泛應用于各種電子產品中。聲表面波諧振器主要適用于頻率相對較高的315MHz、433MHz等頻段，應用范圍覆蓋汽車遙控、智能家居等領域。隨著未來相關領域的新增和更新需求的穩定增長，聲表面波諧振器亦具有較好的市場前景。

審核編輯 黃昊宇