声表面波滤波器行业市场未来发展趋势分析及投资规模评估预测咨询

声表面波滤波器行业市场未来发展趋势分析及投资规模评估预测咨询

1、声表面波滤波器（含双工器）的发展情况和未来趋势：

（1）滤波器的概念和分类：滤波器是一种选频器件或芯片，能够允许信号中特定的频率成分通过，并极大地衰减或抑制其他频率成分，是无线通信的射频前端中必不可少的部分。滤波器产品的主要分类如下：

声学滤波器主要分为声表面波滤波器（SAW Filter）和体声波滤波器（ BAW Filter）。目前市场上声表面波滤波器主要包括SAW、TC-SAW，适用频率范围较广；体声波滤波器主要包括BAW、FBAR，适用于较高的工作频率。根据Resonant数据，目前SAW、TC-SAW等声表面波滤波器占声学滤波器70%以上的市场份额。

（2）声表面波滤波器的原理和功能：

1）声表面波滤波器的原理和特点：声表面波滤波器是利用压电基片的压电效应和表面波传播的物理特性所制成的一种射频芯片。声表面波滤波器的工作原理是在输入端通过压电效应将电信号转为声信号在介质表面上传播，而在输出端由逆压电效应将声信号转为电信号。声表面波滤波器由压电基片及其表面的叉指换能器（IDT，Inter digital Transducer）组成。其中，压电材料是指受到压力作用在其两端面会出现电荷的基片；叉指换能器是指压电基片上交叉排列的金属电极，分为输入和输出换能器。叉指换能器可以直接激励和接收声表面波，当输入端输入电信号时，电信号通过压电基片的逆压电效应转换为机械能，并以声表面波的形式在基片表面上传播；当声表面波信号达到输出换能器时，再通过压电基片的压电效应转换为电信号输出，并通过叉指换能器间的频率响应和脉冲响应来实现滤波、延时和传感等功能。

声表面波滤波器结构图分析

声表面波滤波器具备如下特点：声表面波滤波器通过调整叉指换能器的指条宽度、间距、数量等能够任意地对信号进行裁剪，信号处理过程简单且灵活；声表面波滤波器的制作采用半导体平面工艺，因此芯片生产的一致性和重复性较好，具有规模效应与成本优势。

声表面波滤波器早期多应用于以电视机为代表的视听类家电产品，随着通信产业的快速发展，90年代后声表面波滤波器的产量与需求快速上升，并广泛应用于手机等移动终端设备。随着通讯技术的不断升级，声表面波滤波器的应用场景也在不断扩宽，技术上也愈发呈现小型化、模组化、高频化、高功率和大带宽等趋势。

2）声表面波滤波器在射频前端中的功能和价值：声表面波滤波器是射频前端中的重要芯片，而射频前端是实现信号无线连接的关键模块。移动终端类产品的无线通讯系统主要由天线、射频前端模块、射频收发模块、基带信号处理器等四部分组成。射频前端能够实现不同频率的信号在天线和射频收发模块之间发射和接收。射频前端包括射频开关（Switch）、低噪声放大器（LNA, Low Noise Amp lifier）、功率放大器（PA, Power Amplifier）、滤波器（Filter）和双工器（Duplexer）等芯片。

一般4G手机需要支持约20-30个频段，如Band5、Band34、Band39、Band40、Band41等，每个频段一般需要1个发射通道和2个接收通道。发射通道路径为“基带芯片-射频收发模块-开关-功率放大器（PA）-滤波器/双工器-开关-天线-信号”，接收通道路径为“信号-天线-开关-滤波器/双工器-低噪声放大器（LNA）-开关-射频收发模块-基带芯片”。

4G手机射频前端架构示意图分析

通讯行业经历了从2G到5G的迭代，通讯性能成为无线通讯领域越来越重要的指标，手机、平板电脑、智能家居和可穿戴设备等的出货量也在持续上升，射频前端及声表面波滤波器的作用与价值也愈发突显。

（3）声表面波滤波器的市场空间和驱动因素：

1）声表面波滤波器的市场空间：目前，滤波器是射频前端芯片中价值量最高的细分领域。根据中金企信统计数据，就射频前端中价值量占比而言，滤波器约占53%，功率放大器约占33%，开关约占7%，其他约占7%，具体情况如下：

数据统计：中金企信国际咨询

未来，滤波器是射频前端芯片中市场规模增长最快的细分领域。根据中金企信统计数据，2017年至2023年全球移动终端和WIFI射频前端芯片市场规模从150亿美元增长至350亿美元，复合增长率为15%；2017年至2023年，全球滤波器市场规模从80亿美元增长至225亿美元，复合增长率为19%，具体情况如下：

数据统计：中金企信国际咨询

2）声表面波滤波器市场成长的驱动因素：

①单机声表面波滤波器的需求量不断提升：单机滤波器的需求量随着通信制式升级而提升。通信技术从2G发展至5G，手机通信频段数目从2G的4个频段上升到5G的50多个频段，每新增一个频段将需要增加相应频段的滤波器，因此频段数量的增加将会带动滤波器市场需求量的增长。高端4G手机的滤波器用量一般不超过40颗，目前5G手机发展尚处早期，单机的滤波器用量需求超过70颗，相比4G手机单机滤波器用量提升80%甚至更多。

②单机声表面波滤波器的价值量不断提升：单机滤波器的价值量随着产品技术升级而提升。在滤波器用量增长但手机内部空间有限的情况下，5G时代的滤波器将会趋向小型化和模组化。滤波器的升级发展将对其在芯片设计、制造和封装测试等方面提出更高要求，从而推动单机声表面波滤波器的价值量不断提升。

由上表可见，手机通信从2G进入5G之后，手机单机滤波器价值量从0.5美元提升至12.0美元以上。未来5G手机将需要实现更复杂的功能，包括多输入多输出（MIMO）、智能天线技术（如波束成形或分集）、载波聚合（CA）等，滤波器的单机价值量还将持续提升。

③声表面波滤波器的下游应用领域越来越广：目前声表面波滤波器主要应用在手机的射频前端中，并不断向小基站、物联网等领域快速拓展。

手机是声表面波滤波器的主要应用领域。目前声表面波滤波器主要应用在智能手机中的通讯（2G至5G）、导航（GPS、北斗等）、WIFI等无线通讯领域。5G时代下，手机数量和通讯频段的增加驱动声表面波滤波器需求量的迅速增加。小基站（Small Cell）是一种小型化基站设备，具有可控性好、智能化和组网灵活等特点。小基站主要专注热点区域的网络覆盖和弱覆盖区的信号增强，保障各应用场景的网络深度覆盖。小基站需要使用滤波器对信号频率进行选择过滤，声表面波滤波器体积小、成本低，与小基站有较好的需求匹配性。伴随5G商业化进程不断加快，小型5G小基站建设规模将持续扩容，对声表面波滤波器的需求也将持续增加。物联网（IoT, the Internet of Things）作为互联网的延伸和扩展，能够实现人与物、物与物之间的信息交换和通信，达到万物相连的效果。物联网中的设备在通讯（2G至5G）、导航、WIFI等信号的发射和接收时均需要使用声表面波滤波器。随着物联网技术在汽车电子、智能家居、工控医疗等方面的普及，声表面波滤波器需求量将得到进一步释放。

随着通讯技术的不断进步，声表面波滤波器的应用场景也将不断拓宽。未来5G通讯将具备高速率、低延时、多连接的特点，无线通信会在更多的新兴领域得到应用。作为射频前端的重要芯片，声表面波滤波器将迎来更广阔的市场空间。5G技术的应用场景

2、声表面波谐振器的发展情况和未来趋势：谐振器即石英晶体谐振器，指利用石英晶体的压电效应而制成的频率元件，是涉及计时、控频等电子设备的必备基础元器件。根据频率特性，常见的石英晶体谐振器可以分为如下两类：

上表中声表面波型的高频晶体谐振器即为声表面波谐振器，是利用压电效应和表面波传播的物理特性所制成的一种射频芯片，与声表面波滤波器的结构与工作原理一致。

作为频率选择和控制的芯片，谐振器广泛应用于各种电子产品中。声表面波谐振器主要适用于频率相对较高的315MHz、433MHz等频段，应用范围覆盖汽车遥控、智能家居等领域。随着未来相关领域的新增和更新需求的稳定增长，声表面波谐振器亦具有较好的市场前景。

审核编辑 黄昊宇