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滤波器是一种移除信号中不需要的频率分量,同时保留需要的频率分量的电子元器件。滤波器类型很多,包括多层陶瓷滤波器、单体式陶瓷滤波器、声学滤波器、空腔滤波器等。在智能手机射频前端领域,主要用SAW(声表面波)滤波器和BAW(体声波)滤波器。滤波器市场的驱动力来自于新型天线对额外滤波的需求,以及多载波聚合(CA)对更多的体声波(BAW)滤波器的需求。我们认为滤波器在通信领域发挥了巨大的作用,首先我们需要对滤波器有个基本的认识:滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。广义地讲,任何一种信息传输的通道都可视为是一种滤波器。滤波器的分类方式多种多样,可按波段和应用领域分类,也可以按其它方式分类。滤波器按照处理信号类型分类有模拟滤波器和数字滤波器。模拟滤波器又分为有源滤波器和无源滤波器。无源滤波器就是无源器件组成的滤波器,一般都是RC和LC等分立元件构成,常用的无源滤波器有贝塞尔滤波器、巴特沃斯滤波器、切尔雪夫滤波器、椭圆滤波器等。有源滤波器则是有源器件构成的,常用的有源器件有运放。滤波器按照材料工艺分类又分为声学滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器等。
5G时代,受限于MassiveMIMO对大规模天线集成化的要求,滤波器需更加小型化和集成化,因此在限定腔体尺寸的情况下,由于自身材料的损耗,上述两种滤波器无法取得很高的Q值,导致各项性能指标都受到了限制。因此,为了满足5G基站滤波器对小型化的要求,更易小型化的陶瓷介质滤波器有望成为主流解决方案。5G时代,单站滤波器价值量是4G的1.2倍。我们把4G时代和5G时代的滤波器进行细拆,以4T4R天线为例,按每通道滤波器价格为450元估算,4G时代单基站滤波器价值量约4*450*3=5400元。根据上表估算得到5G的陶瓷滤波器单只价格平均约35元,因此单基站滤波器价值量将达到6720元,较4G扩大1.2倍。5G时代,全球滤波器市场容量是4G的1.6倍。按照此前预测,4G时代国内约389万个基站,5G时代基站数约是当前的1.3倍,因此全球滤波器的市场容量约为4G时代的1.6倍。综合考虑用量的规模提升和价格的适当下降,粗略计算,5G基站单扇区的滤波器价值量可以达到4G的3.6倍,为3200元。进一步考虑到5G基站总量或将达到4G的1.5倍,国内为600万个,全球为840万个1,则5G滤波器国内和全球市场空间将分别达到576亿元和806亿元。目前,终端滤波器市场需求成倍增长,驱动因素主要来自于几个方面:1、4G手机在手机市场的整体渗透率提升;2、4G技术演进(包括载波聚合),相关频段继续增加;3、物联网拓宽横向市场;4、5G潜在频段和接入带来的提升。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年滤波器市场调查分析与投资战略分析预测报告》统计数据显示:2015年仅SAW滤波器全球市场就20亿美元,预计2016年超过30亿美元,市场增速超过50%,考虑到还有BAW滤波器及2018年5G频段的陆续划分,市场空间还将成倍增长。到2020年,滤波器单位手机的价值或超过5美元/部(目前的4G手机约3.75美元/部),对应市场近百亿美元,即有望超过500亿元。因此市场需求驱动成为滤波器产业成长的最核心逻辑,相关驱动因素未来可能逐步促进市场空间成长。
滤波器市场的前景可谓一片大好,滤波器市场因为需要技术积淀和市场空间的原因,竞争格局为寡头局面。从出货量情况来看,美国厂商和日本厂商为主要厂商。其中美国厂商多具备提供前端模块解决方案和提供BAW滤波器的能力,日本厂商以SAW滤波器为主。这恰好说明未来滤波器市场前景巨大,各大厂商皆在做相关准备。