5G頻譜和投資

 

有相關(guān)媒體也提前披露，中國(guó)5G頻譜現(xiàn)已進(jìn)行了內(nèi)部的劃分。據(jù)悉，頻譜初步分配方案為中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信分別獲得3．5GHz左右各100MHz的頻譜資源，中國(guó)移動(dòng)獲得2．6GHz附近100MHz頻譜資源。當(dāng)然，這些分配方案還未正式公布，未來(lái)可能還會(huì)有所變動(dòng)。

 

由于2017年工信部發(fā)布的5G頻譜規(guī)劃中沒(méi)有2.6GHz，所以大多數(shù)設(shè)備廠商都在布局3．3－3．6GHz、4．8－5．0GHz這兩個(gè)頻段，對(duì)比之下3．5GHz頻譜的通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈則更加完整，這對(duì)于聯(lián)通與電信來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)利好的消息，能夠依靠成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，來(lái)快速建立自己的5G終端優(yōu)勢(shì)。

 

然而，對(duì)于移動(dòng)而言，這樣的選擇也并非對(duì)自己不利，2．6GHz的射頻、天饋等技術(shù)在4G時(shí)代已經(jīng)成熟，基于自身龐大的市場(chǎng)份額以及眾多的基站，依托于2．6GHz頻段可以讓移動(dòng)快速切入5G當(dāng)中，利用原有大量的TD－LTE設(shè)備，能夠在5G建設(shè)中擁有速度優(yōu)勢(shì)，借助原有設(shè)備的升級(jí)改造，可以加大5G覆蓋能力。同時(shí)，把2．6GHz分配給中國(guó)移動(dòng)，也是為了避免移動(dòng)大量的設(shè)備被浪費(fèi)，可以再次發(fā)揮余熱。這樣，就注定了中國(guó)移動(dòng)對(duì)5G設(shè)備的采購(gòu)會(huì)大大降低，從而導(dǎo)致5G設(shè)備支出的縮減！

 

天線與射頻的關(guān)鍵性

 

由于5G的頻段遠(yuǎn)比2G，3G，4G要高，所以引入Massive MIMO天線陣列是必然的選項(xiàng)之一。

 

因?yàn)楫?dāng)發(fā)射端的發(fā)射功率固定時(shí)，接收端的接收功率與波長(zhǎng)的平方、發(fā)射天線增益和接收天線增益成正比，與發(fā)射天線和接收天線之間的距離的平方成反比。在毫米波段，無(wú)線電波的波長(zhǎng)是毫米數(shù)量級(jí)的，所以又被稱作毫米波。而2G/3G/4G使用的無(wú)線電波是分米波或厘米波。由于接收功率與波長(zhǎng)的平方成正比，因此與厘米波或者分米波相比，毫米波的信號(hào)衰減非常嚴(yán)重，導(dǎo)致接收天線接收到的信號(hào)功率顯著減少。怎么辦呢？我們不可能隨意增加發(fā)射功率，因?yàn)閲?guó)家對(duì)天線功率有上限限制；我們不可能改變發(fā)射天線和接收天線之間的距離，因?yàn)橐苿?dòng)用戶隨時(shí)可能改變位置；我們也不可能無(wú)限提高發(fā)射天線和接收天線的增益，因?yàn)檫@受制于材料和物理規(guī)律。唯一可行的解決方案是：增加發(fā)射天線和接收天線的數(shù)量，即設(shè)計(jì)一個(gè)多天線陣列。

 

在高頻場(chǎng)景下，穿過(guò)建筑物的穿透損耗也會(huì)大大增加。這些因素都會(huì)大大增加信號(hào)覆蓋的難度。特別是對(duì)于室內(nèi)覆蓋來(lái)說(shuō)，用室外宏站覆蓋室內(nèi)用戶變得越來(lái)越不可行。而使用massiveMIMO（即天線陣列中的許多天線），我們能夠生成高增益、可調(diào)節(jié)的賦形波束，從而明顯改善信號(hào)覆蓋，并且由于其波束非常窄，可以大大減少對(duì)周邊的干擾。

 

考慮到5G這個(gè)特性，5G終端最重要的設(shè)計(jì)就是非金屬后蓋（提高穿透性），以及需要更多天線！

 

今天主要講天線的射頻！

 

射頻前端芯片

 

5G應(yīng)用均可歸為eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、mMTC（5G時(shí)代的萬(wàn)物互聯(lián)）與uRLCC（高可靠性、零時(shí)延應(yīng)用）三種應(yīng)用場(chǎng)景，這些場(chǎng)景的延伸會(huì)促進(jìn)很多額外射頻器件的產(chǎn)生，無(wú)論是在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域還是在移動(dòng)終端智能手機(jī)領(lǐng)域。

 

射頻前端模塊組成示意圖

 

射頻前端芯片市場(chǎng)大致分為兩個(gè)方向：

 

一、是移動(dòng)終端市場(chǎng)，分為兩個(gè)部分

 

1， 手機(jī)

 

盡管智能手機(jī)滲透率接近飽和，增長(zhǎng)率逐漸放緩，但是多天線陣列導(dǎo)致內(nèi)部射頻前端芯片的數(shù)量和價(jià)值持續(xù)提高。

 

2，物聯(lián)網(wǎng)（IOT）

 

作為5G最重要的應(yīng)用場(chǎng)景，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)借助5G落地，成為驅(qū)動(dòng)射頻前端芯片市場(chǎng)發(fā)展的最大引擎。市場(chǎng)預(yù)計(jì)至2019年，市場(chǎng)總規(guī)模將超過(guò)200億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)15%；

 

二、基站

 

相比終端市場(chǎng)，此領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模較小，但5G核心技術(shù)Massive MIMO、微基站、毫米波將會(huì)首先在這一市場(chǎng)得到應(yīng)用，預(yù)計(jì)先于終端市場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，率先收益。

 

根據(jù)頻譜劃分，移動(dòng)的5G基站建設(shè)可能遠(yuǎn)少于電信和聯(lián)通。

 

移動(dòng)終端市場(chǎng)，5G射頻器件的主戰(zhàn)場(chǎng)！

 

對(duì)于以智能手機(jī)為代表的移動(dòng)終端設(shè)備來(lái)說(shuō)，在由4G到5G的演進(jìn)過(guò)程中，射頻模塊需要處理的頻段數(shù)量大幅增加、以及高頻段信號(hào)處理難度的增加都會(huì)進(jìn)一步提升終端內(nèi)部射頻器件復(fù)雜度，各類射頻器件將更廣泛地使用于 5G 新技術(shù)中，天線以及濾波器、功率放大器、開關(guān)等射頻器件將迎來(lái)新的快速增長(zhǎng)期。

 

圖表：全球手機(jī)射頻器件與天線市場(chǎng)規(guī)模將迎來(lái)新的快速增長(zhǎng)期（單位：億元）

 

在5G的前端架構(gòu)里面，除了PA、濾波器、LNA等傳統(tǒng)的射頻收發(fā)器件以外，更多的是前端天線的分配問(wèn)題，多工器如何支持更好的載波聚合，天線分工器可能需要與手機(jī)廠家合作，他們決定手機(jī)里用哪幾根天線，每根天線支持的頻段等等。

 

射頻前端芯片作為移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的核心組成部分，市場(chǎng)份額擴(kuò)張迅猛。

 

移動(dòng)通信基站市場(chǎng)，第二戰(zhàn)場(chǎng)

 

基站是提供無(wú)線覆蓋和信號(hào)收發(fā)的核心環(huán)節(jié)，包括基站主設(shè)備和室外天饋系統(tǒng)。基站系統(tǒng)包括天線、射頻、小微基站等部分，產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)主要涵蓋基站天線、射頻模塊、小微基站與室內(nèi)分布等。

 

 

目前主要的基站天線和射頻模塊廠商包括華為、京信通信、通宇通訊、摩比發(fā)展、大富科技(射頻)、武漢凡谷(射頻)等，小微基站廠商包括邦訊技術(shù)、京信通信、佰才邦等。其中通宇通訊、摩比發(fā)展、京信通信擁有Massive MIMO 技術(shù)優(yōu)勢(shì)，且與中興、華為等主設(shè)備商進(jìn)行過(guò)天線射頻一體化深度合作。

 

對(duì)集成度要求不高的基站射頻器件上，我國(guó)已經(jīng)有部分廠商有能力提供產(chǎn)品，例如武漢凡谷、大富科技等。同時(shí)，我國(guó)也有一些濾波器研究公司進(jìn)行持續(xù)投入，諸如麥捷科技、長(zhǎng)盈精密等。

 

在今年的巴塞展上，武漢凡谷展示了針對(duì)5G Massive MIMO的小型化介質(zhì)濾波器產(chǎn)品，還發(fā)布了應(yīng)用于不同場(chǎng)景的全新RF技術(shù)解決方案，實(shí)現(xiàn)更小體積、更低成本、更優(yōu)性能。雖然諸如數(shù)模轉(zhuǎn)換器、濾波器此類器件單價(jià)不高，但在未來(lái)5G時(shí)代，隨著基站建設(shè)數(shù)量的增多，其產(chǎn)品需求量將很大。

 

國(guó)內(nèi)外射頻供應(yīng)商的機(jī)會(huì)

 

一、繞不過(guò)的國(guó)外專利

 

國(guó)外射頻芯片和器件技術(shù)已經(jīng)非常成熟，尤其是面向高頻應(yīng)用的BAW和FBAR 濾波器，博通、Qorvo 等企業(yè)已有多年技術(shù)積累，我國(guó)BAW和FBAR專利儲(chǔ)備十分薄弱，自主研發(fā)面臨諸多壁壘。

 

二、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度

 

目前全球射頻前端芯片產(chǎn)業(yè)擁有較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，歐美IDM大廠技術(shù)領(lǐng)先，規(guī)模優(yōu)勢(shì)明顯，臺(tái)灣企業(yè)則在晶圓制造、封裝測(cè)試等產(chǎn)業(yè)鏈中下游占據(jù)重要地位。

 

在天線方面，深圳市信維通信股份有限公司（簡(jiǎn)稱“信維”）是國(guó)內(nèi)小型天線行業(yè)發(fā)展的領(lǐng)跑者，集研發(fā)、制造、銷售于一體，主要研發(fā)和生產(chǎn)移動(dòng)通信設(shè)備終端各類型天線，包括手機(jī)天線/GPS/WIFI/手機(jī)電視/無(wú)線網(wǎng)卡/AP天線等。迄今為止，信維客戶已經(jīng)覆蓋國(guó)內(nèi)外知名手機(jī)廠商和方案商以及ODM/OEM廠商。

 

我國(guó)在射頻領(lǐng)域的落后是不爭(zhēng)的事實(shí)，雖然在低頻通信時(shí)代全力追趕，但和國(guó)外相比還差距甚遠(yuǎn)，關(guān)鍵的射頻器件幾乎全部依賴進(jìn)口。到了高頻通信時(shí)代，挑戰(zhàn)將更大。5G對(duì)射頻前端芯片的更高要求催生出BAW濾波器、毫米波PA、GaN工藝PA 等新的技術(shù)熱點(diǎn)，形成新的產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力。

 

當(dāng)然，國(guó)內(nèi)企業(yè)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的大趨勢(shì)下，在射頻前端的不同環(huán)節(jié)也有取得進(jìn)步：

 

設(shè)計(jì)方面，唯捷創(chuàng)芯（Vanchip）的3G/4G射頻前端方案已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定出貨，營(yíng)收逐年增長(zhǎng)，

 

銳迪科在與展訊合并為紫光展銳后，對(duì)PA事業(yè)部投入巨大，迅速在多條產(chǎn)品線推出新產(chǎn)品；

 

代工方面，三安光電與老牌砷化鎵、氮化鎵化合物半導(dǎo)體晶圓制造代工廠商GCS成立合資公司，GaAs產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，GaN產(chǎn)線試產(chǎn)中；

 

封測(cè)方面，長(zhǎng)電科技擁有的SiP和Flip-chip封裝工藝是提高射頻前端芯片集成度的核心技術(shù)。

 

風(fēng)險(xiǎn)提示：

 

1， 5G設(shè)備投資不及預(yù)期的可能性極大，特別是網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

 

如何用更少的投資取得更大的收益，是各大運(yùn)營(yíng)商需要考慮清楚的問(wèn)題。

 

中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)明確表示節(jié)約投資，復(fù)用4G基礎(chǔ)設(shè)施。

 

在“2018 5G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研討會(huì)”上，談及5G無(wú)線網(wǎng)部署策略，中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司高級(jí)工程師堯文彬表示，要統(tǒng)籌兼顧、因地制宜部署好5G網(wǎng)絡(luò)。基于現(xiàn)網(wǎng)站址共址建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，整合現(xiàn)網(wǎng)天面資源，最大限度降低建設(shè)費(fèi)用和租金。

 

聯(lián)通和電信的合并傳聞也可能是為了減少5G的重復(fù)投資！所以移動(dòng)通信基站市場(chǎng)，很可能不及預(yù)期。

 

重點(diǎn)注意，中興通訊，烽火通信等估值偏高的個(gè)股。

 

2，如果網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不及時(shí)，也許可能推遲換終端機(jī)潮的到來(lái)

 

網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不及時(shí)，肯定會(huì)帶來(lái)?yè)Q機(jī)緊迫性的降低，但是一般新手機(jī)再5G商用前夕就會(huì)支持5G網(wǎng)絡(luò)。所以，科技時(shí)髦感也許會(huì)削弱網(wǎng)絡(luò)覆蓋對(duì)換機(jī)潮的影響。

 

3，物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)不及時(shí)

 

物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)主要靠政府推動(dòng)和場(chǎng)景落地，雖然NB-IOT不必須依賴5G，但是5G的落地肯定可以加速推動(dòng)IOT場(chǎng)景落地，形成規(guī)模共振！所以，如果5G為網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)不及時(shí)，那么也可能拖累IOT的推進(jìn)！

 

小結(jié)

 

5G，箭在弦上，不得不發(fā)，但是也可以慢慢發(fā)！目前看來(lái)，可以關(guān)注更靠譜的終端和IOT相關(guān)企業(yè)的發(fā)展情況，而不是一哄而上瘋搶網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)備商的投資機(jī)會(huì)。也許，這里隱藏著不小的風(fēng)險(xiǎn)！

 

 

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