2025年射频前端芯片主要下游应用及发展趋势

思瀚产业研究院 2025-09-01 12:00

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一、射频前端芯片行业概览

射频前端芯片是芯片行业中的独特分类,也是跨行业应用最广泛的一类,需要不同领域的技术。传统而言,射频前端芯片主要由芯片技术较先进的国家或地区主导,特别是美国、韩国及台湾。通过国内几家企业(包括目前国内市场的领导者,本公司)的技术突破,自2021年前后开始,中国在射频前端芯片领域逐步实现了国内替代。

射频指无线电频率,代表电磁波谱的振盪频率,其范围由3千赫(3kHz)至300千兆赫(300GHz),使其特别适用于无线通信领域。例如,5G等蜂窝网络的工作频率范围为600MHz至6GHz,并进一步延伸至24–40GHz的毫米波(mmWave)频段,Wi-Fi网络于2.4GHz及5GHz运行,而星链(Starlink)则使用Ku波段(12–18GHz)及K a波段(26.5–40GHz)。

二、射频前端芯片的重要性

RFFE指射频前端,是无线通信系统中的核心组成部分,负责在两个或多个无线设备之间实现射频信号的发射与接收。所有无线数据均通过射频波承载和交换,并由RFFE系统进行处理。RFFE负责射频信号的放大与切换,同时衰减射频谐波和噪声,从而保障无线连接的流畅度。无线网络已无处不在,未来人类与各类智能AI无线终端共生的世界必将成为现实。

在这一进程中,射频技术将成为关键支撑。因此,RFFE芯片的需求持续快速成长,尤其是在中国。目前,RFFE的最大市场仍是智能手机业务,但随著车联网、无人机、卫星通信乃至太空通信等领域的快速发展,其他应用场景的需求也正在迅速增长。

儘管国际主流RFFE芯片制造商已深耕市场数十年,过去几年中,来自中国的新兴企业正不断涌现。随著5G深化及未来6G技术的演进,以及无数可想像的无线应用领域,射频正处于快速成长阶段。知名科技公司已开始併购RFFE公司。

三、射频前端芯片行业的产业链

射频前端芯片产业链覆盖从原材料供应到终端制造商应用的全过程。上游企业负责原材料供应,包括元件提供商、晶圆厂商和封测厂商;中游企业作为射频前端芯片提供商,进行相关产品的研发、设计及销售;下游则由移动智能设备、泛连接及车载通信等应用场景的终端制造商直接进行产品应用。

四、射频前端芯片的主要下游应用

移动智能设备领域

移动智能设备领域作为射频前端芯片的核心应用场景,其通信系统的效能与射频前端芯片的性能参数密切相关。随著第五代移动通信技术(5G)的商业化,智能手机需实现Sub-6及毫米波频段的信号处理能力,并保持与2G、3G、4G等前代通信标准的兼容性,这对射频前端芯片的多频段适配能力、集成化程度及功耗控制水平提出了更高要求。

具体而言,5G智能手机的射频前端模组需整合PA、滤波器、射频开关及LNA等关键器件,通过优化器件协同工作机制,实现无线信号的高效发射与接收,从而为高清语音通话、高速数据传输及MIMO技术的应用提供硬件支撑。

以飞骧科技研发的5G L-PAMiF模组为例,该产品已在知名国内外智能手机制造商终端实现批量应用,支持主流频段(n77、n78及n79),性能指标已接近国际行业领先水平。此外,智能手机内置的Wi-Fi、蓝牙等短距离无线模组同样依赖射频前端芯片实现信号的调制、解调与收发功能,进一步拓展了射频前端芯片的应用范围。

在平板电脑与可穿戴设备领域,对射频前端芯片的性能提出了严苛要求。其中,小型化与低功耗成为关键技术指标。平板电脑作为便携式通信终端,需同时支持蜂窝网络与Wi-Fi通信协议,这要求其射频前端模组在有限的物理空间内实现多频段覆盖。在可穿戴设备领域,受限于电池容量与设备体积的双重约束,对射频芯片的功耗控制提出了更高要求。以智能手机所搭载的蓝牙射频芯片为例,需採用低静态电流设计策略以延长设备续航时间。飞骧科技开发的2G互补金属氧化物半导体PA产品,通过优化制造工艺,将待机功耗降低,有效满足了可穿戴设备的长续航需求。目前,该系列产品已成功进入知名品牌的可穿戴设备供应链。

泛连接领域

射频前端芯片在Wi-Fi终端、物联网和卫星通信等多种泛连接场景中发挥著关键作用。随著Wi-Fi 6/6E/7标准的推进,该等芯片须增强带宽可扩展性和抗干扰性能,以支持广泛应用于路由器、网关和便携式设备的密集网络中的高速数据传输。在物联网领域,射频前端芯片作为智能家居、计量和工业系统的核心组件,需具备节能、低功耗及抗电磁干扰和温度波动的环境适应性。同时,随著设备直连卫星服务与低轨卫星互联网的兴起,射频前端芯片需具备高功率、宽频带运行和高可靠性,以确保远距离通信的无缝衔接与稳定性。

车载通信领域

随著车联网技术的演进,射频前端芯片在汽车电子领域的应用日益深入,其核心功能涵盖车联网通信、车载导航系统及车载娱乐信息系统等关键领域。作为汽车电子系统的重要组成部分,车载射频前端芯片需严格遵循AEC-Q100车规级认证标准,在高可靠性与长寿命方面达到严格要求,以应对车辆运行过程中複杂的振动环境及宽温域变化等严苛条件。在技术实现层面,面向车联网应用的射频模组需支持5G C-V2X频段,通过构建车辆与基站、其他车辆及路侧单元间的实时数据交互链路,为自动驾驶系统的安全运行提供必要的数据保障。以飞骧科技为代表的行业领先企业,通过採用砷化镓半导体工艺,提升了射频模组的抗干扰性能,为智能网联汽车的发展提供了重要的技术支撑。

五、射频前端芯片市场规模

RFFE模组正在加速向更高集成度的方向发展,通过集成PA、滤波器、射频开关等多个元器件,不仅显著提高了终端设备的信号处理效率和空间利用率,还带动了射频芯片价值的持续上涨。同时,智能汽车渗透率的不断提高和车联网(IoV)技术的实现,引发了对汽车射频前端芯片需求的爆炸式增长。从销售收入的角度来看,全球射频前端芯片市场规模由2020年的人民币1,072亿元增长至2024年的人民币1,595亿元,複合年增长率约为10.4%。

其中,移动智能设备使用的射频前端芯片市场规模由人民币835亿元增长至人民币1,255亿元,複合年增长率为10.7%;泛连接应用的射频前端芯片市场规模由人民币192亿元增长至人民币258亿元,複合年增长率为7.6%;车载通信使用的射频前端芯片市场规模由人民币14亿元增长至人民币27亿元,複合年增长率为18.6%。随著智能手机、通信基站、车联网等新兴领域的快速发展,未来全球射频前端芯片市场有望继续增长。

预计到2029年,全球射频前端芯片销售收入将达到人民币2,343亿元,2024年至2029年的複合年增长率约为10.1%。其中,移动智能设备的射频前端芯片市场规模将达到人民币1,569亿元,複合年增长率约为5.8%;泛连接的射频前端芯片市场规模将达到人民币445亿元,複合年增长率约为14.6%;车载通信的射频前端芯片市场规模将达到人民币157亿元,複合年增长率约为55.6%。

随著智能手机等终端设备对小型化和轻量化设计的需求升级,射频前端向高集成度模组演变已成为主流。通过集成PA、滤波器和射频开关等多个元器件,PA集成模组可以显著减少终端佔用的空间,提高信号处理效率,因此已成为中高端机型的标准配置。这种模组化趋势推动了PA集成模组市场的增长。按销售收入计算,全球PA及PA集成模组市场规模由2020年的人民币558亿元增加至2024年的人民币873亿元,複合年增长率约为11.9%。

长期以来,国际制造商主导市场,中国一直高度依赖进口。然而,当下贸易形势複杂,供应链安全需求迫切,国内企业加大研发力度,技术持续突破,逐步打破国外垄断,进入主流供应链。设计、制造、封测等环节国产化水准提升,核心器件自主研发获关键进展,供应链自主可控性增强,为市场注入强劲增长动能,推动市场规模增长。按销售收入计算,中国射频前端晶片市场规模由2020年的人民币229亿元增长至2024年的人民币336亿元,複合年增长率约为10.0%。于2024年,中国市场佔全球市场的比例约为21.1%。

随著射频前端模组集成度的持续提升,以及新材料在芯片领域的广泛应用,相关技术创新不断突破性能瓶颈,新材料则凭藉高频特性与能效优势满足5G毫米波、卫星通信等场景的严苛需求。这些技术进步加速了智能手机、智能汽车、物联网终端等下游产品的更新迭代,进而刺激产业链对高性能射频前端芯片的採购需求持续释放,成为驱动市场规模扩张的重要动力。预计到2029年,中国射频前端芯片销售收入将达到人民币530亿元,2024年至2029年的複合年增长率约为12.1%。中国市场佔全球市场的比例将达到22.6%。

六、射频前端芯片未来市场发展趋势

高度集成模组成主流,技术门槛持续提升:随著5G技术普及和终端设备小型化需求不断增长,射频前端芯片正从分立器件向高度集成模组演进,L-PAMiD、L-DiFEM等高端模组成为市场主流。通过集成PA、滤波器、射频开关等多功能组件,该等模组在提升性能的同时显著节省终端设备空间,并增强信号处理效率和抗干扰能力。

然而,多器件集成带来的协同设计挑战(如解决电磁兼容问题)持续推高技术门槛,对企业跨领域技术整合能力提出极高要求。未来随著Sub-6和毫米波频段的广泛应用,射频前端模组的集成度将进一步提升。更高频段意味著更複杂的信号环境和更严苛的性能要求,这既推动行业技术门槛持续提高,亦促使企业不断加大研发投入。具备深厚技术积累和丰富量产经验的头部企业,将凭藉规模效应和技术优势在激烈市场竞争中获得更大优势,加速行业集中度提升。

国产替代加速与国内制造商技术能力跃升:长期以来,全球射频前端市场被国际巨头垄断,国内市场依赖进口。近年来,在国家政策强力支持和供应链自主可控需求迫切的推动下,国产替代步伐显著加快。本土企业加大研发投入,陆续突破GaAs/SOI等关键工艺及高集成度模组核心技术,逐步打破国际巨头对中高端市场的垄断,实现市场份额提升。

下游终端品牌出于多元化布局与成本管控等考量,亦开始向国产供应链倾斜。随著本土企业技术实力增强,在5G高度集成模组等高端领域的国产替代存在巨大空间。预计未来国产射频前端芯片市场份额将逐步提升,有望打破国际巨头长期主导的格局,在全球市场中佔据更重要的地位。

泛连接领域扩展与应用场景多元化:射频前端芯片的应用场景正从智能手机快速向车规级、卫星通信、无人机等新兴领域扩展。该等领域对芯片的可靠性、抗干扰能力及宽温工作性能提出更严苛要求。例如,车规级芯片需满足AEC-Q100认证以适应车联网与自动驾驶场景;卫星通信相关产品必须具备高功率、高效率特性以应对远距离信号衰减,推动产品规格持续升级。

与此同时,为满足5G-A/6G时代对宽频段与低功耗的迫切需求,行业正加速研发新材料应用、智能动态功耗调节等创新技术,以适应Sub-6与毫米波频段协同应用、多制式集成等场景。该等举措在支撑新兴领域扩展的同时,亦满足新一代通信技术对高数据速率、低延迟与泛连接的要求,为行业注入持续增长动力。

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