5G頻譜和投資

 

有相關媒體也提前披露，中國5G頻譜現已進行了內部的劃分。據悉，頻譜初步分配方案為中國聯通和中國電信分別獲得3．5GHz左右各100MHz的頻譜資源，中國移動獲得2．6GHz附近100MHz頻譜資源。當然，這些分配方案還未正式公布，未來可能還會有所變動。

 

由于2017年工信部發布的5G頻譜規劃中沒有2.6GHz，所以大多數設備廠商都在布局3．3－3．6GHz、4．8－5．0GHz這兩個頻段，對比之下3．5GHz頻譜的通信設備產業鏈則更加完整，這對于聯通與電信來說無疑是一個利好的消息，能夠依靠成熟的產業鏈，來快速建立自己的5G終端優勢。

 

然而，對于移動而言，這樣的選擇也并非對自己不利，2．6GHz的射頻、天饋等技術在4G時代已經成熟，基于自身龐大的市場份額以及眾多的基站，依托于2．6GHz頻段可以讓移動快速切入5G當中，利用原有大量的TD－LTE設備，能夠在5G建設中擁有速度優勢，借助原有設備的升級改造，可以加大5G覆蓋能力。同時，把2．6GHz分配給中國移動，也是為了避免移動大量的設備被浪費，可以再次發揮余熱。這樣，就注定了中國移動對5G設備的采購會大大降低，從而導致5G設備支出的縮減！

 

天線與射頻的關鍵性

 

由于5G的頻段遠比2G，3G，4G要高，所以引入Massive MIMO天線陣列是必然的選項之一。

 

因為當發射端的發射功率固定時，接收端的接收功率與波長的平方、發射天線增益和接收天線增益成正比，與發射天線和接收天線之間的距離的平方成反比。在毫米波段，無線電波的波長是毫米數量級的，所以又被稱作毫米波。而2G/3G/4G使用的無線電波是分米波或厘米波。由于接收功率與波長的平方成正比，因此與厘米波或者分米波相比，毫米波的信號衰減非常嚴重，導致接收天線接收到的信號功率顯著減少。怎么辦呢？我們不可能隨意增加發射功率，因為國家對天線功率有上限限制；我們不可能改變發射天線和接收天線之間的距離，因為移動用戶隨時可能改變位置；我們也不可能無限提高發射天線和接收天線的增益，因為這受制于材料和物理規律。唯一可行的解決方案是：增加發射天線和接收天線的數量，即設計一個多天線陣列。

 

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

 

考慮到5G這個特性，5G終端最重要的設計就是非金屬后蓋（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應用均可歸為eMBB（增強移動寬帶）、mMTC（5G時代的萬物互聯）與uRLCC（高可靠性、零時延應用）三種應用場景，這些場景的延伸會促進很多額外射頻器件的產生，無論是在基礎設施領域還是在移動終端智能手機領域。

 

射頻前端模塊組成示意圖

 

射頻前端芯片市場大致分為兩個方向：

 

一、是移動終端市場，分為兩個部分

 

1， 手機

 

盡管智能手機滲透率接近飽和，增長率逐漸放緩，但是多天線陣列導致內部射頻前端芯片的數量和價值持續提高。

 

2，物聯網（IOT）

 

作為5G最重要的應用場景，物聯網產業借助5G落地，成為驅動射頻前端芯片市場發展的最大引擎。市場預計至2019年，市場總規模將超過200億美元，年復合增長率超過15%；

 

二、基站

 

相比終端市場，此領域市場規模較小，但5G核心技術Massive MIMO、微基站、毫米波將會首先在這一市場得到應用，預計先于終端市場進入產業化階段，率先收益。

 

根據頻譜劃分，移動的5G基站建設可能遠少于電信和聯通。

 

移動終端市場，5G射頻器件的主戰場！

 

對于以智能手機為代表的移動終端設備來說，在由4G到5G的演進過程中，射頻模塊需要處理的頻段數量大幅增加、以及高頻段信號處理難度的增加都會進一步提升終端內部射頻器件復雜度，各類射頻器件將更廣泛地使用于 5G 新技術中，天線以及濾波器、功率放大器、開關等射頻器件將迎來新的快速增長期。

 

圖表：全球手機射頻器件與天線市場規模將迎來新的快速增長期（單位：億元）

 

在5G的前端架構里面，除了PA、濾波器、LNA等傳統的射頻收發器件以外，更多的是前端天線的分配問題，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廠家合作，他們決定手機里用哪幾根天線，每根天線支持的頻段等等。

 

射頻前端芯片作為移動智能終端產品的核心組成部分，市場份額擴張迅猛。

 

移動通信基站市場，第二戰場

 

基站是提供無線覆蓋和信號收發的核心環節，包括基站主設備和室外天饋系統。基站系統包括天線、射頻、小微基站等部分，產業鏈環節主要涵蓋基站天線、射頻模塊、小微基站與室內分布等。

 

 

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、京信通信、佰才邦等。其中通宇通訊、摩比發展、京信通信擁有Massive MIMO 技術優勢，且與中興、華為等主設備商進行過天線射頻一體化深度合作。

 

對集成度要求不高的基站射頻器件上，我國已經有部分廠商有能力提供產品，例如武漢凡谷、大富科技等。同時，我國也有一些濾波器研究公司進行持續投入，諸如麥捷科技、長盈精密等。

 

在今年的巴塞展上，武漢凡谷展示了針對5G Massive MIMO的小型化介質濾波器產品，還發布了應用于不同場景的全新RF技術解決方案，實現更小體積、更低成本、更優性能。雖然諸如數模轉換器、濾波器此類器件單價不高，但在未來5G時代，隨著基站建設數量的增多，其產品需求量將很大。

 

國內外射頻供應商的機會

 

一、繞不過的國外專利

 

國外射頻芯片和器件技術已經非常成熟，尤其是面向高頻應用的BAW和FBAR 濾波器，博通、Qorvo 等企業已有多年技術積累，我國BAW和FBAR專利儲備十分薄弱，自主研發面臨諸多壁壘。

 

二、產業鏈成熟度

 

目前全球射頻前端芯片產業擁有較為成熟的產業鏈，歐美IDM大廠技術領先，規模優勢明顯，臺灣企業則在晶圓制造、封裝測試等產業鏈中下游占據重要地位。

 

在天線方面，深圳市信維通信股份有限公司（簡稱“信維”）是國內小型天線行業發展的領跑者，集研發、制造、銷售于一體，主要研發和生產移動通信設備終端各類型天線，包括手機天線/GPS/WIFI/手機電視/無線網卡/AP天線等。迄今為止，信維客戶已經覆蓋國內外知名手機廠商和方案商以及ODM/OEM廠商。

 

我國在射頻領域的落后是不爭的事實，雖然在低頻通信時代全力追趕，但和國外相比還差距甚遠，關鍵的射頻器件幾乎全部依賴進口。到了高頻通信時代，挑戰將更大。5G對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 等新的技術熱點，形成新的產業驅動力。

 

當然，國內企業在半導體產業轉移的大趨勢下，在射頻前端的不同環節也有取得進步：

 

設計方面，唯捷創芯（Vanchip）的3G/4G射頻前端方案已實現穩定出貨，營收逐年增長，

 

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

 

代工方面，三安光電與老牌砷化鎵、氮化鎵化合物半導體晶圓制造代工廠商GCS成立合資公司，GaAs產線實現小規模量產，GaN產線試產中；

 

封測方面，長電科技擁有的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。

 

風險提示：

 

1， 5G設備投資不及預期的可能性極大，特別是網絡覆蓋。

 

如何用更少的投資取得更大的收益，是各大運營商需要考慮清楚的問題。

 

中國移動已經明確表示節約投資，復用4G基礎設施。

 

在“2018 5G網絡創新研討會”上，談及5G無線網部署策略，中國移動通信集團設計院有限公司高級工程師堯文彬表示，要統籌兼顧、因地制宜部署好5G網絡。基于現網站址共址建設5G網絡，整合現網天面資源，最大限度降低建設費用和租金。

 

聯通和電信的合并傳聞也可能是為了減少5G的重復投資！所以移動通信基站市場，很可能不及預期。

 

重點注意，中興通訊，烽火通信等估值偏高的個股。

 

2，如果網絡建設不及時，也許可能推遲換終端機潮的到來

 

網絡覆蓋的不及時，肯定會帶來換機緊迫性的降低，但是一般新手機再5G商用前夕就會支持5G網絡。所以，科技時髦感也許會削弱網絡覆蓋對換機潮的影響。

 

3，物聯網的推進不及時

 

物聯網的推動主要靠政府推動和場景落地，雖然NB-IOT不必須依賴5G，但是5G的落地肯定可以加速推動IOT場景落地，形成規模共振！所以，如果5G為網絡覆蓋建設不及時，那么也可能拖累IOT的推進！

 

小結

 

5G，箭在弦上，不得不發，但是也可以慢慢發！目前看來，可以關注更靠譜的終端和IOT相關企業的發展情況，而不是一哄而上瘋搶網絡覆蓋設備商的投資機會。也許，這里隱藏著不小的風險！

 

 

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