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技术4G-5G时代由于采用大规模天线技术

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5G迭代有望激活天線增量市場

相對於4G時代相對分散的天線廠商的競爭格局,建設後期競爭十分激烈,廠商利潤率下降迅速, 5G時代由於採用大規模天線技術,通道數更多,集成化程度更高,帶來了更高的技術難度,具有技術優勢的廠商有望脫穎而出,行業集中度相比4G有望更高。另外,塑料振子有望迎來增長空間。陶瓷濾波器是未來的趨勢。

多天線陣列成為5G新增長點無線通信設備中的射頻部分包括射頻前端和天線,射頻前端包括髮射通道和接收通道。無線設備中的射頻部分在無線通訊中扮演着兩個重要的角色,在發射信號的過程中扮演着將二進制信號轉換成高頻率的無線電磁波信號,在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉換成二進制數字信號。

預計到2019年,5G的無線網絡會開始啟動建設,基站天線行業需求將得到全面提升。在天線射頻領域方面,5G 商用網絡規模性試驗驅動天線和射頻器件新一輪增長。公司收購在小型濾波器方面具備技術優勢的芬蘭企業 Prism,並在天線和射頻技術上具有快速研發優勢,有望在 5G 浪潮中佔據有利位置。

據Qorvo亞太區移動事業部市場戰略高級經理陶鎮介紹,從頻段角度考慮,5G時代除了主流頻段外,由於引進了5G NR的標準,會有3.5GHz、4.8GHz等頻段出現,以及不斷重耕的LTE頻段,因此需要射頻前端器件能夠支持更多的頻段,或者原來4G頻譜的設備件必須要支持更高的5G標準。

相對於4G,5G的頻段要求更高,引入多天線陣列系統Massive MIMO或許成為大勢所趨。5G宏基站將以64通道的大規模陣列天線為主,單基站中天線振子隨着通道數增加而需求擴充,通道數的增加對天線射頻器件需求量的同比增加8-16倍。相對於4G時代,5G時代由於採用大規模天線技術,通道數更多,集成化程度更高,帶來了更高的技術難度,具有技術優勢的廠商有望脫穎而出,行業集中度有望更高。

另外5G天線龍頭碩貝德(300322),是國內3C天線廠商。碩貝德以終端天線業務起家,現已涉及半導體封裝、指紋識別模組、無線充電模組、基站天線等業務,2017年10月公司完成了對長期虧損的結構件業務的剝離,業績拐點顯現。面對5G時代,公司深挖基站端、終端天線市場需求,致力於成為一流的移動終端射頻器件供應商。

此前,公司收購全球領先的天線廠商萊爾德,前瞻布局 LDS,在大客戶供應鏈中站穩腳跟,成為全球一線天線廠商。隨着智能機愈發追求輕薄高效,音射頻一體化是大勢所趨,將提升產品單機價值和客戶粘性。公司天線業務切入大客戶的平板、筆電等高價值量領域時間較晚,滲透率提升空間大。

信維通信(300136)公司主要研發生產移動終端各類天線,是國內移動終端天線龍頭。目前信維通信主要客戶涵蓋蘋果、三星、華為、oppo、vivo等知名品牌;LDS產能位居全球前三,良率業界最高。

MIMO技術是指基於多天線的基礎上,基站與手機之間可以進行通過很多信道進行通信,每一對天線獨立傳輸一路信息,通過彙集實現傳輸速率的成倍增長。現在 4G 手機多為 2×2,5G 至少為 4 ×4,移動終端採用 8 根或 16根天線或將成為標配,有時甚至可能採用更多,比現有主流基於MIMO 2x2 技術的天線配置增加數倍;同時基站天線也多達 128 或者 256 根天線,天線行業即將迎來快速增長階段。

廣發證券觀點認為,單基站中天線振子隨着通道數增加而需求擴充,搭載的數量對應增長8-16倍,同時3D塑料振子取代傳統金屬振子,原料及工藝的升級將促進天線價格進一步上漲。國內5G基站建設周期內天線振子的價值量達到75億元,建設高峰期的市場規模達到17億元。

在業內人士看來,移動通信一直朝着更高速率、更低時延和更優質網絡覆蓋的方向前進。5G時代,能夠提升傳輸速率和覆蓋性能的Massive MIMO成為關鍵技術之一。相較於4G天線,以3.5GHz和4.9GHz為主的國內5G網絡天線產品很難做到小型化。綜合產品性能、成本和上站難度考慮,安信證券通信行業預計,3.5GHz頻段的商用5G 基站將以64通道的Massive MIMO天線為主。

上市龍頭布局5G天線產業在天線製作領域,不少上市龍頭已經在布局5G天線網絡。其中,通宇通訊(002792)的基站天線營收佔比約86%。2019年三季度預計歸屬於上市公司股東的凈利潤為8800萬元–9500萬元,比上年同期上升:45.67%-57.26%。原因是公司不斷加大國內外市場的拓展力度,國內外銷量增長,銷售業績同比增長。隨着全球5G網絡建設的逐步推進,通宇通訊深耕4G的同時,緊抓5G發展機遇,5G產品進入批量化生產出貨階段。

5G宏基站將以64通道的大規模陣列天線為主,通道數的增加對天線射頻器件需求量的同比增加8-16倍。具體來看,5G基站AAU的天線列陣中64個通道將對應64個天線振子、64個濾波器、64個PA及增量的高頻PCB和連接器等器件。

而5G對天線提出了更高要求,更大容量、更多模塊覆蓋成為必然,5G 採用波束成形技術,必須採用多天線陣列系統(Massive MIMO)。

對於工作模式而言,基於5G新空口的波形,相比4G有更大的峰均比,有可見的子載波間隔,以及可動態調節的功率頻率範圍,這些都是5G射頻前端架構以及器件設計上極大區別於傳統4G的地方。

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