唯捷創芯-深耕PA十余年國產替代與5G東風助力騰飛-220514（36頁）.pdf

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1、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 Table_Info1Table_Info1 唯捷創芯唯捷創芯(688153) 半導體半導體/電子電子 Table_DateTable_Date 發布時間：發布時間：2022-05-14 買入買入 首次 覆蓋 股票數據 2022/05/13 6 個月目標價（元） 64.79 收盤價（元） 48.03 12 個月股價區間（元） 42.6056.72 總市值（百萬元） 19,215.84 總股本（百萬股） 400 A 股（百萬股） 400 B 股/H 股（百萬股） 0/0 日均成交量（百萬股） 2 歷史收益率曲線 漲跌幅（%） 1M 3M

2、 12M 絕對收益 0% 相對收益 4% 相關報告 時代電氣：軌交裝備領導者，IGBT 鑄造第二成長曲線 -20220401 納芯微：感知未來、驅動世界，搶占模擬IC 制高點 -20220407 楊杰科技：高增長低估值，一體化優勢受益功率高景氣黃金機遇 -20220406 證券分析師：李玖證券分析師：李玖 執業證書編號：S0550522030001 17796350403 Table_Title 證券研究報告 / 公司深度報告 深耕深耕 P PA A 十余年，十余年，國產國產替代與替代與 5 5G G 東風助東風助力力騰飛騰飛 報告摘要報告摘要： Table_Summary 唯捷創芯于 201

3、0 年 06 月 02 日在天津成立，成立以來深耕射頻前端芯片研發與銷售。2020 年公司 4G 射頻功率放大器產品出貨量位居國內廠商第一，5G 產品不斷更新迭代，進入優質下游客戶，目前公司已經成為國內 PA 行業的佼佼者。 需求端：增量空間廣闊，國產替代助力國內企業發展。需求端：增量空間廣闊，國產替代助力國內企業發展。（1）5G 更新換代使射頻前端單機價值及需求獲得提升， 4G 智能手機射頻前端單機價值約 18 美元，5G 將超過 25 美元，帶來增量市場。（2）國內加大對關鍵元件的重視，國產替代緊迫性提升。華為新款手機開始采用自身研發射頻芯片，多家廠商產品進入小米、榮耀、OPPO 等知名終

4、端企業。（3）預計 2025 年全球 PA 市場超百億美元，年均復合增長率 11%。 供給端：供給端：美日企業占據主導地位，國內美日企業占據主導地位，國內射頻射頻廠商廠商迎來機會。迎來機會。全球競爭格局相對集中， CR4 市場份額達到 85%。 通過對國際龍頭企業 Skyworks 的復盤，早期射頻企業與客戶具有深度依賴的關系，伴隨客戶的成長而成長。隨著知名廠商榮耀、三星、小米等移動終端對國產射頻芯片的采用，國內企業迎來發展良機。 增增長邏輯：長邏輯：產品結構優化，新客戶拓展，盈利有望改善。產品結構優化，新客戶拓展，盈利有望改善。公司 5GPA 模組相較于 4GPA 模組 ASP 約翻倍增長，

5、隨著高單價產品的占比提升，射頻開關的放量，公司業績可期，毛利率有望得到進一步改善。此外，公司客戶擴展壯大， 21 年進入榮耀手機終端， 隨著榮耀份額的進一步提升，公司有望獲得持續增量。 首次覆蓋，給與首次覆蓋，給與“買入買入”評級評級。公司作為國內 PA 的龍頭廠商，產品線不斷完善，頭部客戶加速導入，5G PA 模組加速放量，市場占有率有望持續提升，我們預計 2022/2023/2024 年收入分別為 43.2/55.4/71.2 億元，同比增速分別為 23.25%/28.15%/28.49%。采用 PSG 對公司估值分析，選取海內外射頻龍頭公司作為可比公司， 行業平均 PSG 為 0.29，

6、 據此公司 PS估值約為 6.8 倍，對應 2022 年目標市值 293 億元，相較于當前股價具有約 53%上漲空間。結合國內市場情緒及行業景氣度情況，給與公司 6 倍PS，對應市值約 259 億元，對應目標股價 64.79 元/股。 風險提示：風險提示：疫情反復，下游需求不及預期，新客戶導入不及預期。 Table_Finance財務摘要（百萬元）財務摘要（百萬元） 2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 營業收入營業收入 1,810 3,509 4,324 5,541 7,120 (+/(+/- -)%)% 211.38% 93.80% 23.25% 28.15% 28.

7、49% 歸屬母公司凈利潤歸屬母公司凈利潤 -78 -68 442 633 1,352 (+/(+/- -)%)% -159.15% 11.98% 746.16% 43.07% 113.77% 每股收益（元）每股收益（元） (0.27) (0.19) 1.10 1.58 3.38 市盈率市盈率 43.47 30.38 14.21 市凈率市凈率 0.00 0.00 4.59 3.99 3.12 凈資產收益率凈資產收益率(%)(%) -13.87% -6.23% 10.56% 13.13% 21.93% 股息收益率股息收益率(%)(%) 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 總

8、股本總股本 ( (百萬股百萬股) ) 28 360 400 400 400 -20%-10%0%10%20%30%40%2022/4唯捷創芯滬深300 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 2 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 目目 錄錄 1. 唯捷創芯：深耕射頻十余年，國產唯捷創芯：深耕射頻十余年，國產 PA 佼佼者佼佼者 . 4 1.1. 射頻功放全面布局，多年發展 4G 模組出貨領先 . 4 1.2. 5G 射頻功放模組放量，營收改善業績可期 . 6 1.3. 募資自建產線，增強技術實力 . 7 2. 需求：增量空間需求：增量空間廣闊，國產替代

9、助力國內企業發展廣闊，國產替代助力國內企業發展 . 9 2.1. 功率放大器是射頻前端關鍵器件 . 9 2.2. 集成化成為射頻前端的必然趨勢 . 12 2.3. 5G 帶來增量空間，國產替代推動發展 . 17 2.4. 2025 年預計 PA 市場超百億美元 . 23 3. 供給：海外龍頭占據主導，高壁壘鑄就護城河供給：海外龍頭占據主導，高壁壘鑄就護城河 . 25 3.1. 全球競爭格局集中，國內尚處發展初期 . 25 3.2. Skyworks 發展復盤：智能手機時代顯著受益者，增值客戶，成就自己 . 26 4. 增長邏輯：產品結構優化，品類擴充盈利改善增長邏輯：產品結構優化，品類擴充盈利

10、改善 . 30 5. 盈利預測和投資建議盈利預測和投資建議 . 32 5.1. 盈利預測 . 32 5.2. 投資建議 . 33 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1：公司研發進展大事記：公司研發進展大事記 .4 圖圖 2：股權結構：股權結構 .5 圖圖 3：公司營業收入及凈利潤：公司營業收入及凈利潤 .6 圖圖 4：公司主要產品毛利率：公司主要產品毛利率 .6 圖圖 5：公司研發費用率：公司研發費用率 .7 圖圖 6：主要射頻公司研發費用率：主要射頻公司研發費用率 .7 圖圖 7：射頻前端基本架構：射頻前端基本架構 .9 圖圖 8：射頻前端應用場景：射頻前端應用場景 .10 圖圖 9：功率放大器內部結

11、構圖：功率放大器內部結構圖 .10 圖圖 10：功率放大器分類：功率放大器分類 .10 圖圖 11：不同射頻器件的工作頻率：不同射頻器件的工作頻率. 11 圖圖 12：2017 年手機年手機射頻前端價值量射頻前端價值量 .12 圖圖 13：2G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 .14 圖圖 14：3G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 .14 圖圖 15：4G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 .14 圖圖 16：5G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 .14 圖圖 17：射頻前端方案：射頻前端方案 .15 圖圖 18：5G 主要方案主要方案

12、.15 OYmViVlYyQuNmO6MdNbRmOqQoMsQjMoOmRfQmNrPaQoPpPvPnPmRMYrMmN 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 3 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 圖圖 19：常見集成模塊：常見集成模塊 .15 圖圖 20：主流：主流 PA 廠商生產模式廠商生產模式 .16 圖圖 21：射頻前端公司的整合：射頻前端公司的整合 .16 圖圖 22：iphone13 RF 板芯片分布圖板芯片分布圖 .17 圖圖 23：全球移動數據流量：全球移動數據流量 .18 圖圖 24：全球智能手機出貨量及增長率：全球智能手機出貨

13、量及增長率 .18 圖圖 25：中國：中國 5G 手機銷量及占比手機銷量及占比 .18 圖圖 26：主流：主流 5G 手機手機 5G 頻段統計頻段統計 .19 圖圖 27：MIMO 技術結構圖技術結構圖 .20 圖圖 28：2021 年半導體細年半導體細分領域投資分布分領域投資分布 .21 圖圖 29：國內射頻公司部分融資情況：國內射頻公司部分融資情況 .21 圖圖 30：華為：華為 P40 拆解拆解 .22 圖圖 31：三星：三星 Galaxy A22 主板拆分主板拆分 .22 圖圖 32：三星：三星 Galaxy f52 主板芯片主板芯片 .22 圖圖 33：射頻前端市場規模預測：射頻前端

14、市場規模預測 .23 圖圖 34：2021 全球射頻前端企業競爭格局全球射頻前端企業競爭格局 .25 圖圖 35：龍頭公司營收：龍頭公司營收 .25 圖圖 36：Skyworks 發展歷發展歷史史 .27 圖圖 37：Skyworks 營收與手機銷量營收與手機銷量 .28 圖圖 38：Skyworks 營收與蘋果營收營收與蘋果營收 .28 圖圖 39：Skyworks 毛利率及凈利率毛利率及凈利率 .28 圖圖 40：Skyworks 研發費用及其占比研發費用及其占比 .28 圖圖 41：公司不同產品毛利率：公司不同產品毛利率 .30 圖圖 42：公司不同產品收入占比：公司不同產品收入占比 .

15、30 圖圖 43：國內手機市場份額變化：國內手機市場份額變化 .31 圖圖 44：榮耀：榮耀 2021 年年手機手機 V40 主板芯片主板芯片 .31 表表 1：公司主要研發部部門及其分工：公司主要研發部部門及其分工 .5 表表 2：公司歷次股權激勵：公司歷次股權激勵 .6 表表 3：募集資金用途：募集資金用途 .8 表表 4：射頻功率放大器的主要性能指標：射頻功率放大器的主要性能指標 . 11 表表 5：GaAs 與與 Si 工藝射頻功率放大器對比工藝射頻功率放大器對比 .12 表表 6：通信：通信技術發展概述技術發展概述 .13 表表 7：3G-5G 手機射頻前端數量及價值手機射頻前端數量

16、及價值 .20 表表 8：3G-5G 手機終端手機終端 PA 市場規模預測市場規模預測 .24 表表 9：國內：國內 PA 相關公司發展相關公司發展 .26 表表 10：Skyworks 主要工廠主要工廠 .27 表表 11：Skyworks 成立以來主要并購成立以來主要并購 .29 表表 12：公司主要射頻模組：公司主要射頻模組 .30 表表 13：業務拆分（億元）：業務拆分（億元） .33 表表 14：估值對比：估值對比 .33 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 4 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 1. 唯捷創芯唯捷創芯：深耕射頻十余年，國

17、產：深耕射頻十余年，國產 PA 佼佼者佼佼者 1.1. 射頻功放全面布局，多年發展 4G 模組出貨領先 數十年數十年深耕深耕成就國內成就國內 PA 行業領先力量。行業領先力量。唯捷創芯于 2010 年 06 月 02 日在天津成立，成立以來專注于射頻芯片的研發銷售， 主要產品包括射頻功率放大器、 射頻開關、Wi-Fi 模組等產品，其中射頻功率放大器為公司主要收入來源，2012 年公司 2G 射頻功率放大器量產，2015 年推出 4G 功率放大器模組，2017 年出貨量達到十億，2020 年公司 4G 射頻功率放大器產品出貨量位居國內廠商第一。隨著產品的不斷更新迭代公司逐步進入優質客戶，客戶涵蓋

18、小米、OPPO、vivo等主流手機品牌廠商。目前公司已成為國內 PA 行業的領軍力量，于 2022 年 4月在科創板上市。 圖圖 1：公司研發進展大事記：公司研發進展大事記 數據來源：公司招股說明書，東北證券 四大部門四大部門分工合作分工合作保障研發能力。保障研發能力。作為設計類企業，研發能力為公司的核心競爭力，目前公司的研發部門下設前沿研發、產品開發、系統應用、技術支持四個部門，主要負責電路設計、版圖繪制、產品測試、技術推廣等工作，為公司芯片產品及解決方案提供全方位技術支持。 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 5 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報

19、告 表表 1：公司主要研發部部門及其分工公司主要研發部部門及其分工 部門 部門職責 產品開發部 主要負責 PA、開關、LNA、多種射頻前端模組等產品的具體研發工作。 技術支持部 主要負責公司產品定型前對產品性能的驗證、測試和校準。 系統應用部 主要負責協助設計員完成初期產品準備工作、對研發階段產品進行射頻系統驗證，并協助技術支持部完成新產品推廣。 前沿研發部 主要跟蹤行業發展趨勢，對設計、制程、封測等各環節的深入研究，有力保障公司技術水平的競爭優勢，提升產品競爭力。 數據來源：公司招股說明書，東北證券 股權結構保持穩定， 多家產業基金入股股權結構保持穩定， 多家產業基金入股。 目前公司第一大股

20、東Gaintech持有28.12%股權， 一致行動人榮秀麗和孫亦軍為公司的實際控制人， 兩人通過員工持股平臺分別持有公司 24.19%和 14.1%的股權。Gaintech 實際控制人為聯發科，于 2020年 1 月 6 日入股。產業鏈相關投資機構也入股公司，華為哈勃投資、OPPO 移動、小米基金分別持有公司 3.57%、3.39%、1.74%的股份。 圖圖 2：股權結構：股權結構 數據來源：公司招股說明書，東北證券 股權激勵鎖定人才。股權激勵鎖定人才。截至 2021 年 6 月公司共實施四次員工股權激勵，其中包括2020 年 9 月對工持股平臺增資及 10 月股票期權激勵計劃。2020 年

21、9 月 4 日公司實施員工股權激勵，以非公開形式發行新股 716 萬股，公司新增股份由天津語捷、天津語唯、天津語騰三個員工持股平臺認購。2020 年 10 月公司向 213 人定向發行共計 477 萬份股票期權，占股票期權授予時公司總股本的 8.7%，行權價格為 10 元/股。通過實施員工股權激勵，激勵公司管理人員、核心技術人員和關鍵崗位人員，將員工個人收益和未來幾年公司經營發展目標的統一起來。 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 6 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 表表 2：公司公司歷次股權激勵歷次股權激勵 公告時公告時間間 激勵對象 人數 獲

22、授期權萬股 占總股本比例 行權價格（元/股） 行權條件 2020 董監高 4 123.5 2.25% 10 2021-2023 三個會計年度分年度進行業績考核并確定行權系數，各行權期可行權系數 100%時考核目標為：公司年度營收不低于 3、4、6 億美元。 重要崗位人員 209 354 6.45% 10 共計共計 - 213 477 8.7% - 數據來源：公司招股說明書，東北證券 1.2. 5G 射頻功放模組放量，營收改善業績可期 營收保持增長， 凈利潤扭虧為盈。營收保持增長， 凈利潤扭虧為盈。 營收端來看， 2018 年以來公司營收持續增加，凈利潤得到改善，2021 年上半年凈利潤扭虧為盈

23、達到 425 萬元。目前公司 97%以上收入來源于 PA 模組，其中 4G 功率放大器模組銷量國內第一，5G 功放模組在 2020 年初實現量產銷售，截至目前累計出貨超過 1 億顆。從毛利率來看，公司近三年毛利率保持在 17%以上，2019 年降低價格向頭部手機廠商批量供貨導致總體毛利率有所下降，2020 年銷售單價有所提升，綜合毛利率相對穩定，2021 年上半年高集成度 PA 模組等高單價產品占比增加，毛利率快速提升。從產品來看，公司主要產品 PA 模組毛利率相對較高，射頻開關因出貨量較小，在成本端尚未形成規模效應，毛利率較低或為負。 圖圖 3：公司營業收入及凈利潤：公司營業收入及凈利潤 圖

24、圖 4：公司主要產品毛利率：公司主要產品毛利率 數據來源：公司招股說明書，東北證券 數據來源：公司招股說明書，東北證券 研發人員占比超過研發人員占比超過 50%， 研發費用率保持在， 研發費用率保持在 6%以上。以上。 截至 2021 年 6 月 30 日，公司員工總人數 322 人，研發人員 171 人，研發人員占比超過 50%。2018 年、2019 年、 2020 年及 2021 年 1-6 月， 公司研發投入分別為 0.61 億元、 0.92 億元、2.20 億元及 2.12 億元， 占營業收入比例分別為 21.45%、 15.79%、 12.14%和 12.46%。剔除股份支付費用的

25、影響，公司研發費用占營收比例分別為 19.52%、12.52%、8.45%及 6.41%。隨著銷售規模迅速提升，公司研發費用占比有所下降，同行對比來看，公司研發費用率距離國際龍頭公司尚有一定差距。 -10-5051015202018201920202021H營收（億元）營收（億元）凈利潤（百萬元）凈利潤（百萬元） 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 7 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 圖圖 5：公司研發費用率：公司研發費用率 圖圖 6：主要主要射頻公司研發費用率射頻公司研發費用率 數據來源：公司招股說明書，東北證券 數據來源：公司招股說明書，東北

26、證券 1.3. 募資自建產線，增強技術實力 高端產品保持研發投入，成熟產品迭代升級。高端產品保持研發投入，成熟產品迭代升級。目前公司處于設計開發階段的產品多用于 5G 終端，主要包括 5G MMMB PA 模組、中高頻 L-PAMiD 模組、DiFEM 模塊， 其中低頻 L-PAMiD 模組已經生產出樣品， 此外成熟產品 LNA Bank、5G L-PAMiF 模組、Wi-Fi6E 模組、L-FEM 模組（MIMO）已經進行產品迭代升級。公司通過大量的研發投入， 保持新品的研發以及迭代升級， 提升技術實力。 募資募資 25 億元自建測試生產線億元自建測試生產線，增強產品質量控制能力，增強產品質

27、量控制能力。公司首次公開發行股票不低于 4008 萬股募集資金 25 億元，其中 13.2 億用于集成電路生產測試項目，6.8 億元用于研發中心建設項目，剩余用于補充流動資金。 自建產線增強產品自建產線增強產品質量質量控制力?？刂屏?。由于公司的產品測試主要由第三方封測廠商代工完成， 而隨著射頻芯片復雜度不斷提升， 外部測試廠商難以滿足公司的要求，通過自建測試生產線， 可以對射頻前端芯片的測試方案進行專業化設計， 在測試階段快速剔除不合格產品，避免不必要的產品損耗，增強產品質量控制能力。 研發研發高端產品高端產品，擴充應用場景，擴充應用場景，提升公司技術實力提升公司技術實力。研發方面主要有 7

28、個研發方向，5G 移動終端已有產品的性能升級研發；Wi-Fi 射頻前端模組及相關產品研發； 射頻開關研發； 通信小基站射頻相關產品研發； 毫米波射頻前端產品研發；醫療/車載領域相關產品開發，完善車規級 5G 射頻芯片產品布局；封裝與可靠性研究。 通過對相關產品的研發， 從移動終端逐步擴展到基站、 車載等相關領域，擴展產品多樣性，提升公司的競爭力。 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 8 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 表表 3：募集資金用途：募集資金用途 序號 項目名稱 總投資額 (萬元) 募集資金投 入金額（萬元） 1 集成電路生產測試項目 1

29、32,100.22 130,800.22 2 研發中心建設項目 67,921.60 67,921.60 3 補充流動資金項目 50,000.00 50,000.00 合計 250,021.82 248,721.82 數據來源：公司招股說明書，東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 9 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 2. 需求：需求：增量空間增量空間廣闊廣闊，國產替代助力國內企業發展，國產替代助力國內企業發展 2.1. 功率放大器是射頻前端關鍵器件 射頻前端是無線通信模塊的核心。射頻前端是無線通信模塊的核心。 射頻指的是可以輻射到空間的電磁

30、頻率， 頻率范圍從 300kHz300GHz 之間，射頻前端芯片功能上通常指用于對無線電磁波進行信號轉換、調制、濾波、放大、傳輸等從而實現信息傳輸功能的相關電路，從結構上來說是位于收發器及天線之間的中間模塊， 射頻前端與基帶、 射頻收發器和天線共同實現無線通訊的兩個本質功能。 射頻前端射頻前端主要主要包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等頻濾波器等部件部件。射頻開關 （Switchs） 用于實現射頻信號接收與發射的切換、 不同頻段間的切換； 射頻低噪聲放大器 （LNA） 用于實現接收通道的射頻信號放大；射頻

31、功率放大器 （PA） 用于實現發射通道的射頻信號放大； 射頻濾波器 （Filter）用于保留特定頻段內的信號，而將特定頻段外的信號濾除；雙工器（Duplexes）用于將發射和接收信號的隔離，保證接收和發射在共用同一天線的情況下能正常工作。 圖圖 7：射頻前端基本架構射頻前端基本架構 數據來源：公司招股說明書，東北證券 射頻前端芯片主要應用于手機、 基站等通信系統射頻前端芯片主要應用于手機、 基站等通信系統。 手機、 基站為其主要的應用市場，隨著通信技術的發展，其在車聯網、工業、醫療、軍事等中的應用也逐漸增多，近年來 VR 設備、自動駕駛等正在成為其新興市場。國際龍頭 Skyworks 推出的產

32、品 SKYH22001、OLS249 等在國防上得到較好的應用，占比逐步提高，2022 年 CES 展會上恩智浦推出的 TEF82xx 射頻芯片可實現 360 度環繞感知，滿足 L2+級至 L5 級的自動駕駛需求。 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 10 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 圖圖 8：射頻前端應用場景射頻前端應用場景 數據來源：Skyworks 官網，東北證券 功率放大器功率放大器作為射頻前端主要部件，作為射頻前端主要部件，主要功能是主要功能是將前置將前置輸入輸入信號放大到信號放大到后級系后級系統統所需的功率所需的功率。功率放大器主

33、要結構包括輸入級、電壓放大級、功率輸出級。其中輸入級主要起緩沖作用， 輸入阻抗較高時， 通常引入一定負反饋增加功放電路的穩定性。電壓放大級主要進行電壓的放大，提供電路的電壓增益， 功率輸出級主要是滿足輸出功率要求的電路。 按照用途功放可以分為音頻功率放大器、 射頻功率放大器、直流功率放大器；按照工作狀態可以分為甲類,乙類,甲乙類,丙類；按照輸出方式則可以分為變壓器輸出,單端推挽輸出 OTL，無輸出電容器 OCL，橋式推挽輸出 BTL；按構成器件可分為電子管,晶體管,集成電路式功放。 圖圖 9：功率放大器內部結構圖功率放大器內部結構圖 圖圖 10：功率放大器分類功率放大器分類 數據來源：公開資料

34、整理，東北證券 數據來源：公開資料整理，東北證券 功率放大器的制備工藝與材料具有多樣性。功率放大器的制備工藝與材料具有多樣性。制備功率放大器時通常存在半導體材料與晶體管制造工藝結構的差異。目前用于射頻功放設計的主要半導體材料技術有 Si、GaAs 和 InP 以及寬帶隙材料 GaN 和 SiC 等，用于半導體器件制備 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 11 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 的技術有 BJT、MESFET、MOS、HEMT、HBT 等，采用不同的材料和制作技術往往滿足不同領域的要求。 圖圖 11：不同射頻器件的工作頻率不同射頻器件

35、的工作頻率 數據來源：公開資料整理，東北證券 功放功放主要技術指標包括線性度、效率和主要技術指標包括線性度、效率和功率。功率。在不同應用場景下對于 PA 性能指標的側重有所不同，在電路設計中，電路的線性度和效率是兩個相互矛盾的要求。如果電源能量有限，沒有任何電子器件可以保持恒定的增益，因此無法保持恒定的線性度；為了使功率效率更高，在同樣的輸出功率條件下，系統需要從電源吸收較少的功率，這便不可避免地導致了更高的增益壓縮，而這又會使得系統的線性度降低。 表表 4：射頻功率放大器的主要性能指標射頻功率放大器的主要性能指標 指標 定義 含義 輸出功率 標準輸出功率也是額定輸出率 射頻功率放大器能夠以長

36、時間安全工作，功率越高傳輸距離越遠 效率 功放輸出功率與電源提供功率之比 表征功率放大器將直流電源所提供的功率轉換為有用的射頻功率輸出的能力 線性度 信號輸出信號與輸入信號的線性關系 非線性失真會產生新的頻率分量，對發射的信號造成干擾。線性度數值越小，說明信號失真程度越低 數據來源：知網，東北證券 目前功率放大器的主流工藝依然是目前功率放大器的主流工藝依然是 GaAs 工藝工藝， 硅基硅基 CMOS 工藝工藝應用并不廣泛。應用并不廣泛。射頻前端廠商選用材料的主要考慮因素是材料的性能、 成本和工藝成熟度。 首先成本方面 CMOS 工藝的硅晶圓價格低廉， 但版圖面積比較大， 再加上 CMOS PA

37、復雜設計使得研發成本較高，CMOS 功放整體成本優勢并不明顯；其次性能方面， CMOS 功率放大器在線性度， 輸出功率， 效率等方面表現較差， 再加上 CMOS工藝固有的缺點擊穿電壓較低、基片襯底的電阻率較低等都使得硅基 CMOS 應用受到一定限制。而 GaAs 雖然晶圓成本相對較高（約 6000-8000 元/片），但其制備的功放在線性度、 效率等方面都有較好的表現， 成為目前射頻功放的主流工藝。近年來來新型的鍺硅異質結雙極型晶體管(SiGe HBT)作為基于硅基工藝的 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 12 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告

38、一種新型器件，成本略高，但器件功耗低，一致性好，高頻特性好，在噪聲、效率、散熱方面有優勢，并且完全兼容硅基 CMOS 工藝，受到業界的廣泛關注。 表表 5：GaAs 與與 Si 工藝射頻功率放大器對比工藝射頻功率放大器對比 工藝 器件極限功率 功放性能 成本 Si 2W 一般 低 GaAs 4W 很好 較高 數據來源：公開資料整理，東北證券 功率放大器在射頻前端器件中價值量僅次于濾波器。功率放大器在射頻前端器件中價值量僅次于濾波器。功率放大器主要功能是將電路所產生的功率很小的射頻信號放大并送到天線上輻射出去，其性能直接決定通訊距離、信號質量和待機時間。在手機射頻前端價值量中， 功率放大器的價值

39、占比為 34%， 僅次于濾波器， 是無線通信的關鍵設備， 也是射頻前端功耗最大的器件。 圖圖 12：2017 年手機射頻前端價值量年手機射頻前端價值量 數據來源：Yole，東北證券 2.2. 集成化成為射頻前端的必然趨勢 通信系統的發展對射頻前端提出更高的要求。通信系統的發展對射頻前端提出更高的要求。隨著移動通信系統不斷發展，相應的國際標準應運而生，為了滿足市場的需求手機射頻前端架構也在不斷改進。第二代移動通信系統標準包括全球移動通信系統(GSM)、IS-95 等；第三代移動通信系統標準包括基于頻分雙工方式的 CDMA2000、WCDMA 和基于時分雙工方式的 TD-SCDMA；第四代移動通信

40、系統標準包括基于時分雙工方式的 TD-LTE 和基于頻分雙工方式的 FDD-LTE;第五代移動通信系統標準復雜性更高， 采用新空口核心技術 NR。目前，手機市場上要求射頻前端需要支持的制式和頻段越來越多， 頻率也越來越高， 對前端架構和射頻器件的集成度提出更高的要求。 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 13 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 表表 6：通信技術發展概述通信技術發展概述 通信技術 傳輸速率 關鍵技術 技術標準 提供服務 1G 約 2.4kbps FDMA、模擬語音調制、蜂窩結構組網 NMT、AMPS 等 模擬語音 2G 10kbps

41、200kbps CDMA、TDMA GSM、CDMA 數字語音傳輸 3G 300kbps50Mbps 多址技術、Rake 接收技術、Turbo 編碼及 RS 卷積聯碼等 CDMA2000(電信)、TD-CDMA(移動)、WCDMA(聯通) 同時傳送聲音及數據信息 4G 100Mbps1Gbps OFDM、SC-FDMA、MIMO、 LTE、LTE-A、WiMax 等 快速傳輸數據、音頻、視頻、圖像 5G 理論 10Gbps 毫米波、大規模 MIMO、NOMA、OFDMASC-FDMA、FBMC、全雙工技術等 新空口核心技術 NR 快速傳輸高清視頻等 數據來源：公開資料整理，東北證券 （1） 集

42、成化： 2G 時代通信網絡主要采用分立式架構。時代通信網絡主要采用分立式架構。 2G 時代 GSM 通信網絡的手機通?？梢詫崿F 4 個頻段的收發功能， 由于涉及的頻段較少， 所需器件比較少，主要采用分立式架構； 3G 時網絡下低集成度的時網絡下低集成度的 PA 模組成為主流。模組成為主流。 3G 時代的手機需要支持兩種網絡通信技術，稱為雙模手機，利用 2G 網絡實現語音通話短信等服務，3G網絡獲得數據服務。 此時射頻前端模塊要完成對多個頻段信號的接收與發射， 開始出現射頻發射模塊(TXM)，其將 2G PA 與開關集成為一個芯片，節省 PCB 板布局面積，降低成本并實現集成化；4G 網絡下無源

43、集成芯片逐步發展網絡下無源集成芯片逐步發展，射頻芯片廠商將雙工器、濾波器和開關等無源器件集成在一個 FEMID 芯片中，并不集成 PA，從而集成度更高，給 PCB 布局提供了更大的空間利用率；5G 通信使射通信使射頻前端由無源集成走向有源集成頻前端由無源集成走向有源集成，5G 時代實際部署中既使用 Sub-6GHz 的低頻段（FR1，頻率覆蓋 410MHz6000MHz），也使用具有更多頻率資源的毫米波頻段（FR2，頻率覆蓋 2425052600MHz），目前的主流解決方案為由無源集成芯片 FEMID 走向無源加有源集成 PAMID/PAMIF，集成多模多頻 PA、RF 開關和濾波器等元器件。

44、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 14 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 圖圖 13：2G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 圖圖 14：3G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 數據來源：公開資料整理，東北證券 數據來源：公開資料整理，東北證券 圖圖 15：4G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 圖圖 16：5G 手機射頻前端架構示意圖手機射頻前端架構示意圖 數據來源：公開資料整理，東北證券 數據來源：公開資料整理，東北證券 目前主流目前主流 5G 方案主要為方案主要為 Phase7 系列及系列及 Phase

45、5N 兩種方案兩種方案。通常移動終端中的射頻方案由射頻前端廠商、 平臺及移動終端廠商共同定義， 便于實現不同機型的兼容及平臺之間的開發應用。在 2010 年之前平臺廠商相對比較分散，主要是射頻器件廠商發起定義，平臺廠商做相應的適配，2010 年之后如 MTK、高通等大的平臺廠商崛起， 平臺廠商掌握方案定義的話語權。 其中 MTK 定義的“Phase X”系列受到廣泛的支持，成為公開市場主流的射頻前端方案，占據整個 4G 市場約80%的市場份額。在 5G 主流方案中，主要采用 Phase7 系列及 Phase5N 兩種方案，其在 Sub-6GHz UHB 新頻段部分方案相同，均為 L-PAMiF

46、 集成模組，集成LNA、PA、濾波器、及開關；在 Sub-3GHz 頻段分別為 PAMiD 模組方案和分立方案，其中 PAMiD 模組主要集成 PA、開關、濾波器，分立方案主要集成 PA、開關，外置濾波器。 FEMID 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 15 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 圖圖 17：射頻前端：射頻前端方案方案 圖圖 18：5G 主要方案主要方案 數據來源：Yole，東北證券 數據來源：公司招股說明書，東北證券 圖圖 19：常見集成模塊常見集成模塊 數據來源：慧智微，東北證券 海外龍頭主要采取海外龍頭主要采取 IDM 模式模式

47、，國內廠商多以，國內廠商多以 fabless 為主為主。射頻前端國際龍頭廠商被美國 IDM 龍頭 Skyworks、Qorvo、Broadcom 壟斷，均為 IDM 模式，將晶圓生產、產品封裝測試等環節利潤留存于體系內， 保持較高的毛利率。 而國內廠商由于成立時間較短， 不具備建設完整產線的實力， 大多采用 Fabless+Foundry的生產模式。目前隨著技術和資本的積累， 部分國內廠商也開始自建產線，逐步走向 IDM 模式。 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 16 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 圖圖 20：主流主流 PA 廠商生產模式廠商

48、生產模式 數據來源：公開資料整理，東北證券 廠商之間的整合廠商之間的整合合作合作逐步逐步增多增多。 在 PAMiD 模組設計生產中廠商要同時具備有源無源等所有元件的能力才能設計， 而只有少數國際龍頭廠商如 Skyworks、 Qorvo、Broadcom 及 Qualcomm 具有完備的資源。隨著射頻前端集成化水平的提高，龍頭廠商在 PAMiD 深度布局，PA 廠商與濾波器廠商開始逐步整合，2014 年Skyworks 宣布與松下組建合資公司； 2015 年， RFMD 與 Triquint 合并成立 Qorvo公司；2016 年，高通與 TDK 建立新的合資公司 RF360，廠商之間的合作整

49、合逐漸增多。 圖圖 21：射頻前端公司的整合射頻前端公司的整合 數據來源：公開資料，東北證券 （2） 技術挑戰技術挑戰： 射頻前端器件工藝射頻前端器件工藝比設計比設計的要求更高。的要求更高。以技術難度較高的功放為例，目前用于功放設計的工藝主要有硅基工藝和砷化鎵工藝，硅基工藝使用雙極型晶體管（BJT） 或金屬氧化物半導體場效應管 （MOSFET） ， 成本較低， 高頻特性較差，集成度高， 在 1GHz 以下的低頻段應用廣泛， 2G 時代 PA 曾應用過 CMOS 工藝； 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 17 / 36 唯捷創芯唯捷創芯/ /公司深度公司深度報告報告 Ga

50、As 工藝高頻特性優異，器件具有高效率、高線性度與低損耗的特性，廣泛應用于 3G/4G/5G(sub-6 頻段)通信終端所選用的 PA 器件工藝。使用 GaAs 工藝制作的晶體管類型主要包括 HBT、pHEMT、MESFET，射頻 PA 主要采用 HBT 工藝，開關和低噪聲放大器主要采用 pHEMT 工藝，目前逐步轉向 SOI 工藝。隨著5G 的到來，氮化鎵因高功率密度、能耗低、適合高頻率、支持更寬帶寬等特點逐步吸引關注，國際射頻 PA 巨頭已在 GaN 上投入巨額資金研究。 毫米波技術及相關封裝設計成為挑戰。毫米波技術及相關封裝設計成為挑戰。 由于毫米波可用頻譜資源比 Sub-6GHz 頻段