通信行業:5G時代有望催生濾波器需求

行業資訊:

2019在西班牙巴塞羅那舉行的世界移動通信大會上,有中國企業發佈了一份《5G時代十大應用場景白皮書》。白皮書從5G技術相關度、市場潛力兩個維度綜合評估,選出了最具發展前景的十大應用場景。分別是:雲VR/AR、車聯網、智能製造、智慧能源、無線醫療、無線家庭娛樂、聯網無人機、社交網絡、個人AI輔助、智慧城市。

我國制定了 5G 的發展規劃,2018 年為試驗組網階段,2019 年啟動 5G 網絡建設,並在 2019 年實現預商用,2020 年正式商用 5G 網絡。其次,在 2018 年 12 月召開的中央經濟工作會議上,明確提出 2019 年要“加快 5G 商用步伐”。

一、5G行業整體表現

近一週滬深 300 指數下跌1.51%,5G行業板塊上漲0.9%,跑贏滬深 300 指數2.41個百分點。在28個子行業中排名第6位。

圖1:5G行業對比

通信行業:5G時代有望催生濾波器需求

二、5G行業之濾波器產業

1.濾波器產業介紹

介質濾波器的產業鏈主要分為陶瓷粉體、介質諧振器、介質濾波器、主設備商四個環節。

圖2:濾波器產業鏈結構圖

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濾波器是在5G基站系統射頻模塊中的關鍵一環。濾波器可以使信號中特定頻率成分通過,並極大地衰減其他頻率成分的電子元器件。主要為了消除噪聲,保證射頻的穩定性,通信系統中需使用濾波器去除噪聲干擾,以保證通信正確而有效的進行。射頻通信系統在收發系統的每一步調試前後,都需要濾波器的作用。

圖3:5G架構體系圖

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2.5G時代制約濾波器發展因素

5G主流採用的介質濾波器與腔體濾波器技術相比難度更高,其難點主要在於陶瓷粉體材料的配方、製備與大規模自動化調試技術。

圖4:介質濾波器生產工藝圖

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資料來源:《一種基於陶瓷介質濾波器的製備工藝的製作方法》

介質濾波器原材料是陶瓷粉體,大規模調試技術或將成為制約介質濾波器供應商產能的關鍵。陶瓷介質濾波器的調試是對陶瓷諧振體進行調試,與腔體濾波器調試需調諧螺釘不同,陶瓷介質濾波器的調試中某些環節存在不可逆操作;為保證陶瓷介質濾波器的大規模產能,需要使用自動化調試設備進行大規模調試,當前只有少部分廠家擁有。

圖5:介質濾波器工藝難點圖

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3.5G時代對濾波器的影響分析

5G時代濾波器需要小型化、輕量化。Massive MIMO AAU技術將帶來天線陣面成指數級增加,且RRU上移至天面(4G RRU一般重20-30kg,最輕的為10kg),導致了基站天面承載數量與重量的增加;Massive MIMO帶來通道數激增,原先的2/4/8通道將擴展為64/128/256通道,所需濾波器單元相應增加對濾波器。通過以上分析,濾波器需要減輕重量與減小體積。

表1:濾波器種類對比

通信行業:5G時代有望催生濾波器需求

資料來源:燦勤科技,國華新材,EMC RFlabs,Lorch Microwaves

由於 Massive MIMO 的應用,主流天線射頻方案的通道數將從8通道激增為64通道,單個天線的通道數達 64 個,也就意味著單個天線需要 64 個濾波器。一般單個基站天線扇面為 3 個,平均每個基站需要 192 個濾波器。主要推測依據是根據三大運營商中國移動、中國電信、中國聯通年報,2017年全國基站數量為389萬臺,預計5G時代,基站數是4G的1.3倍,約為500萬臺。經測算,濾波器市場空間有望達到445億,是4G時代的2.5倍。

圖5:三大運營商基站數

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表2:4G時期濾波器市場測算

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本文來源:天下財經(北京)證券諮詢有限公司實習研究員

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