5G 換機潮來臨，掘金射頻前端：射頻前端作為手機通信功能的核心組件，直接影響著手機的信號收發。多天線收發（MIMO）和載波聚合（CA）技術在5G 時代繼續延續，使得射頻前端的複雜度相比4G 有較大程度上升。對早期5G 智能手機而言，射頻前端是推動5G 手機價格上漲的主要原因之一。從華為Mate30 Pro 中可以看到，除了一顆高通FEM 之外，其餘射頻前端芯片已經看不到美系廠商的產品。我們認為國內射頻前端廠商有望藉此機會，在PA、濾波器等核心元件上實現突破。

5G 帶動高頻高速需求，通信PCB 迎確定性機會：隨著5G 時代來臨，PCB的技術要求和工藝製程顯著提升，將會大大提高廠商的進入門檻。國內通訊PCB 板廠商以深南電路、滬電股份為主，內資通信板龍頭與主要的通信設備商如華為、中興合作密切，在3G、4G 時代有良好的合作開發關係，公司相關產品技術行業領先並在供應鏈地位較強，我們預計龍頭公司未來能共享基站建設帶來的紅利，助力公司業績增長。

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1、5G換機潮來臨，掘金射頻前端

1.1 運營商套餐出爐，5G商用啟動

通信技術以往都是每10年換代，1987年，“大哥大”首次進入中國，蜂窩移動通信系統正式啟動；1995年前後，2G在中國落地，手機也可以上網和發短信；2009年，中國移動、中國電信、中國聯通獲得3G牌照，用戶從單一語音時代走向多元體驗的時代；如今，中國擁有全球最大的4G移動通信網絡，超過10億中國消費者享受著高速、豐富的移動應用。

從1G到4G，主要解決的是人與人之間的溝通，而5G將解決人與物、物與物之間的溝通，5G將成為網絡時代重要的基礎設施。5G具有高速率、大容量、低時延的特性，這使得5G技術在物聯網、智慧家居、遠程服務、外場支援、虛擬現實、增強現實等領域有了新的應用。更高的速率和更好的業務體驗，為各行各業的數字化轉型提供技術前提，5G將真正實現移動信息化與社會各行各業的深度融合。

5G頻譜分配方案落定：2018年底，三大運營商已經獲得全國範圍5G中低頻段試驗頻率使用許可，並且劃定了相應的頻譜。中國電信獲得3.4-3.5GHz的100MHz帶寬；中國聯通獲得3.5-3.6Ghz的100MHz帶寬；中國移動獲得2515-2675Mhz的160MHz帶寬及4.8-4.9Ghz的100MHz帶寬。三大運營商在5G中低頻段的頻譜資源格局基本形成。

5G套餐出爐：2019年10月31日，三大運營商正式推出5G套餐。中國移動個人版5G套餐128元/月起，家庭版169元/月起；中國聯通的暢爽冰激凌5G，分為129元/159元/199元/239元/299元/399元/599元檔位；中國電信的5G套餐總共分為7檔，129元/169元/199元/239元/299元/399元/599元。國內品牌廠商方面：vivo已經推出了iQOOPro、NEX3兩款旗艦機5G手機，滿足不同需求的受眾。華為則發佈了MateX、Mate20X5G、Mate30系列5G版等5G手機。

進入5G時代，3GPP把5G頻譜分為兩個FR（FrequencyRange，頻率範圍），分別是FR1和FR2。FR1的頻率範圍是450MHz到6GHz，為Sub6GHz（6GHz以下頻段）。FR2的頻率範圍是24GHz到52GHz，為毫米波（mmWave）。

從已分配的5G頻譜來看，目前全球的5G部署分為Sub6G和毫米波兩大陣營。以中國、歐洲運營商為代表的陣營主要採用Sub6GHz，3.5GHz產業鏈相對成熟，發展進度比較快，更低頻、更經濟，所需基站密度更低，資本支出相對更小。美國運營商目前的部署計劃主要集中在24GHz-28GHz毫米波端，毫米波段的大帶寬可以支持更高的上下行速率，但是所需基站的密度更大，對資本支出帶來一定壓力。

5G頻譜之所以出現Sub6G和毫米波分化，主要由於早期各國頻段規劃步伐的不統一：美國的Sub6G頻段大部分用於軍事、航天，頻帶重耕的難度非常大。為了不影響5G部署進度，索性跨過Sub6G，直接邁入毫米波段。但是由於毫米波段穿透性差、傳播距離短、雨衰嚴重等物理特性影響，大規模商用的難度較高。

美國運營商T-Mobile正加緊對600MHz和700MHz的LTE網絡進行升級，該公司計劃利用其低頻段頻譜推出覆蓋範圍更廣的5G服務。11月26日消息，AT＆T宣佈在年底之前用850MHz頻段的5G網絡為消費者和企業客戶提供5G商用服務。

1.2 通信引領終端射頻變革，紅利釋放在即

過去十幾年的時間，通訊行業經歷了從2G到3G，再由3G到4G的逐步迭代。更多頻段得開發、新技術得引入令高速網絡普及，手機也由當年短信電話的功能機轉變為更加多元的智能終端，滿足我們即時下載、社交直播、在線遊戲等需求。伴隨著這種轉變，通訊性能成為衡量一款手機的重要指標。這其中射頻前端(RFFE)作為核心組件，其作用更是舉足輕重，主要包括功率放大器(PA)、天線開關(Switch)、濾波器(Filter)、雙工器(Duplexer和Diplexer)和低噪聲放大器(LNA)等，直接影響著手機的信號收發。其中，天線開關負責不同射頻通道之間的轉換；濾波器負責射頻信號的濾波；雙工器負責FDD系統的雙工切換和接收發射通道的射頻信號濾波；PA負責發射通道的射頻信號放大；LNA負責接收通道的射頻信號放大。

手機下載（聽電話）的原理是：先由天線傳送過來高頻類比訊號（電磁波），由傳送接收器（Rx）接收進來，再經由帶通濾波器（BPF）得到特定頻率範圍（頻帶）的高頻類比訊號，由低雜訊放大器（LNA）將微弱的訊號放大，由混頻器（Mixer）轉換成所需要的頻率，由解調器（Demodulator）轉換成數碼語音訊號，最後由基頻芯片（BB）處理數碼語音訊號，反之亦然。

1.2.1 手機射頻前端演進趨勢之一：射頻前端器件增加

通信技術從2G發展到5G，手機射頻前端最大的變化在於支持的頻段增加。2G時代，通信制式只有GSM和CDMA兩種，射頻前端採用分立器件模式，手機支持的頻段不超過5個；3G時代，由於手機需要向下兼容2G制式，多模的概念產生了，手機支持的頻段最多可達9個；4G時代的全網通手機所能夠支持的頻段數量猛增到37個。

射頻前端升級，器件增加：隨著移動通信技術的發展，已由最初的2G發展到3G再到即將商用的5G，對應的頻段也在不斷地擴充。頻譜資源是一種非常珍貴的資源，由2G到4G，使用的頻段變多，且頻帶寬了，可以提供的容量增大了，用戶可以享受更高的網絡速度。

隨著全網通終端的普及，未來手機終端將支持更多的頻段和制式，意味著手機需要更多的射頻前端器件。新增支持一個2G或3G頻段需增加一個相應頻段的濾波器和天線開關端口，由於LTE接收分集的存在，新增支持一個LTE頻段則至少需要增加兩個相應頻段的濾波器和天線開關端口。全球LTE頻段眾多，一顆PA無法支持全球所有的LTE頻段，所以在一些特殊的頻段還可能需要增加額外的PA。

射頻前端的發展自始至終圍繞著基帶芯片的進步，從4G時代開始，高通推出MDM9615“五模十頻”基帶使得一部手機可以在全球幾乎任何網絡中使用，從而促進了射頻龍頭廠商推出集成化度更高的射頻前端產品，這一趨勢在5G時代得到了延續；從2G到5G，射頻前端經歷了從分立器件到FEMiD，再到PAMiD的演變，整個射頻前端的集成化趨勢愈加明顯。

• FEMiD（FrontEndModulesintegratedDuplexers）

FEMiD指把濾波器組、開關組和雙工器通過SIP封裝在一枚芯片中。FEMiD最早出現在3G時代是由於3G手機第一次有了多模多頻段（MMMB）的需求，當時主導FEMiD市場的是以Murata和TDK為代表的無源器件廠商，它們把開關器件和多個頻段的濾波器集成到一枚芯片當中打包出售，一方面為手機廠商降低設計和採購難度，另一方面也能夠為自身帶來更高的利潤。事實上從3G時代開始，整個RF前端方案的進化都是圍繞多模多頻段進行的。從技術的角度看，FEMiD的實現難度並不高。當時的主流PA供應商諸如Skyworks、Renesas、Avago（Broadcom）在自身缺乏無源器件工藝的情況下無意涉足這樣一個領域。

• PAMid（PowerAmplifierModulesintegratedDuplexers）

PAMiD把PA和FEM一起打包封裝，使得射頻前端的集成度再一次提高。PAMiD相對於FEMiD來說，有兩大優勢：一方面通過小尺寸集總元件進行匹配，提高集成度集成度，節省手機PCB面積；另一方面，PA的輸出匹配是整個射頻前端設計最繁瑣的步驟，PAMiD的出現使得PA的輸出匹配工作由RF器件供應商承擔。對於手機廠商（OEM）來說，PAMiD的出現讓射頻前端從以前一個複雜的系統工程變成了簡單的搭積木工作，手機廠商只需要根據設計規劃，採購相應頻段的PAMiD模塊，這樣一來，射頻前端的設計難度大大降低。

• 射頻前端主線的是從無源集成到有源集成

射頻前端發展的主線是從FEMiD（無源器件集成）邁向PAMiD（有源+無源器件集成）的過程。PAMiD雖然集成度高，節省手機PCB空間，但支持多頻段+CA+MIMO的PAMiD成本高昂，一般手機廠商難以承受。目前主要是蘋果這樣出貨量大且SKU較少的高端品牌採用。對於其他大部分手機廠商來說，根據不同機型搭配不同的射頻方案，才是更為合理的選擇。目前射頻前端廠商推出的產品種類眾多，OEM廠商可以根據不同需求選擇搭配。

在手機輕薄化趨勢下，內部的硬件空間越來越小，通信的複雜化及手機功能的多樣化使得射頻元件數量越來越多。射頻前端(RFFE)有朝向模塊化、設計更簡化的發展趨勢，由於射頻前端器件的材料多為GaAs，無法與主芯片集成，所以射頻前端只能做出單獨的模塊。目前手機廠商大多選擇搭配多個射頻前端小模塊，但隨著手機內部空間日益吃緊，射頻前端器件的集成趨勢也非常明顯，未來射頻前端可能會以單獨一個模塊的形式集成在手機內。儘管射頻前端集成化是大勢所趨，但由於低端手機的龐大出貨量，低集成度模組之間互相搭配的解決方案在短期內仍然會繼續存在。

1.3 行業集中度進一步提高，國產突圍可期

根據國際大廠的預計，5G成熟階段全網通的手機射頻前端的Filters數量會從70餘個增為100餘個，Switches數量會亦由10餘個增為超過30個，使射頻模組的成本持續增加。從2G時代的約3美元，增加到3G時代的8美元、4G時代的28美元，預計在5G時代，旗艦機射頻模組的成本會超過40美元。

通過對三星GalaxyS10+5G（Sub6G）和4G版的拆機對比，物料清單（BOM）中，射頻前端價值從4G版的31美金上升到46美金，價格上升幅度接近50%，射頻前端BOM佔比從4G版本的7%提高到了9%。對早期5G智能手機而言，射頻前端是推動5G手機價格上漲的主要原因。

根據Yole數據，2018年全球射頻前端市場規模150億美元。根據圖32，5G射頻前端物料成本從28美元提升到40美元，假設2020年5G手機出貨量佔比為13%來測算，2020年射頻前端市場規模可能會達到160億美元。我們認為，

1.3.1 無源器件廠商與有源器件廠商併購整合

在整個射頻前端的市場中，Skyworks、Qorvo、Avogo和Murata四家IDM公司佔據了大部分的市場份額，相比於手機芯片市場國產芯片的崛起，射頻前端器件的領域目前還主要由國外廠家主導，國內的射頻廠商的差距主要在於技術、專利和製造工藝，主要的產品為相對簡單的手機天線、PA和較低端的濾波器。因IDM具有各種射頻元件的完整製造技術與整合能力，可以提供射頻前端整體解決方案，受到手機OEM廠商的青睞。降低了開發難度。

4G商用後，3G時代無源器件廠商主導的FEMiD時代一去不返，2011年Murata通過收購Renesas的PA部門成為PAMiD供應商，2014年RFMD與TriQuint合併成立了Qorvo，2016年Skyworks收購了松下的合資公司獲得了高性能濾波器技術。射頻行業併購整合的原因主要有：一、高通“五模十頻”基帶的推出讓智能手機進入了全網通時代，從而促進了多頻段射頻的需求；二、智能手機的輕薄化趨勢壓縮了PCB板面積，傳統低集成度的設計方案對於捉襟見肘PCB空間來說太過奢侈。

1.3.2 手機芯片廠商佈局射頻前端，國產射頻進步快速發展階段

2014年高通收購BlackSand獲得PA技術，2016年與TDK成立合資公司RF360，獲取了濾波器技術；國內基帶芯片商展訊（現紫光展銳）2014年收購銳迪科，進入射頻前端產業；2017年MTK收購射頻PA供應商絡達。手機芯片廠商佈局射頻前端的最大優勢就是可以跟其他芯片捆綁銷售。能夠提供從AP到基帶、電源管理、射頻前端完整手機芯片解決方案對於手機芯片商來說，將很大程度提高自身的行業話語權。

另外，在最新推出的MATE20X5G版拆解中已經可以看到多款海思射頻前端芯片：Hi6D03（MB/HBPAM）、Hi6365（RFTransceiver）、Hi6H11（LNA/RFswitch）、Hi6H12（LNA/RFswitch）和Hi6526（PMIC）。儘管目前海思射頻前端芯片集成度不高，但是可以看出華為近年在減少美國供應商依賴方面的努力，預計未來華為手機採用海思自研的芯片會更多，集成度也有望進一步提高。海思有望成為未來國內射頻前端領域的龍頭，與國外射頻巨頭競爭。

從濾波器的全球競爭格局上看，美國和日本基本壟斷了整個行業。在SAW濾波器領域，日本企業Murata、TDK和TaiyoYuden佔據市場80%以上的份額；在BAW濾波器領域，Broadcom（博通）/Avago和Qorvo兩家廠商佔據市場90%以上的份額。在國內，SAW濾波器廠商有麥捷科技、中電二十六所、中電德清華瑩、華遠微電和無錫好達電子，BAW濾波器領域暫時只有部分研究所處於研發階段。其中，國內廠商麥捷科技等廠商生產的SAW濾波器已經開始逐步批量出貨至華勤、聞泰二線廠商，並正在積極向市場推廣逐步實現國產突圍。

高頻通信是5G時代的核心技術，目前射頻前端器件在技術上還無法做到在手機上實現高頻通信。高頻通信的出現將對手機射頻前端器件的性能和製作工藝提出更高的要求。目前PA和LNA主流的製作材料在高頻時會受到很大的影響，未來可能需要諸如GaN等高頻特性更好的材料製造射頻前端器件，在製造技術和成本上都還需要有所突破。

目前射頻前端市場的主要參與者有四類：一是以IDM模式為主的老牌射頻方案巨頭，有Skyworks、Qorvo、Murata和Avago（Broadcom）四家；二是以Fabless模式為主的設計公司供應商，其中高通、海思、MTK、紫光展銳近年來發展速度較快，有望上升至第一梯隊；第三梯隊為擁有部分射頻產品，暫無整體解決方案；四是化合物半導體領域晶圓代工。國產射頻前端方面，伴隨著國產手機品牌的崛起，海思、紫光展銳已經在部分產品實現進口替代；卓勝微、漢天下、唯捷創芯擁有關鍵技術，並且打入知名手機品牌供應鏈。

1.4終端產品天線升級，MIMO蓄勢待發

智能手機天線是多根特定長度的金屬導線，天線長度與載波頻率成正比。從2G到5G，由於通信載波頻率的變化，手機天線形態和材質發生了很大變化：從金屬衝壓件、金屬邊框、FPC、LCP、LDS到Aip、AiM等變革，手機天線的不斷變化體現了材料工藝與加工技術的升級。

我們從蘋果手機天線結構的演進中可以看到，在3G時代，iPhone3G/3GS採用FPC架構天線；穿透手機塑料外殼發射和接受信號；iPhone4/4S採用玻璃後蓋和金屬邊框，邊框採用分段設計，邊框不僅起到了機身框架的作用，同時還是手機的無線天線（後來的iphone6也是採用了分段式的設計）；到iPhoneX時蘋果首次使用LCP（液晶聚合物）天線，用於提高天線的高頻高速性能並減小空間佔用。

天線類別包含語音通話主天線、PC天線、wifi天線、NFC天線等。在產品結構或者形態上，有傳統的螺旋式外置天線，後來逐步發展成內置天線，如陶瓷天線、FPC天線和LDS天線等。隨著形態的改變和設計難度的提升，天線的價值量也在提升。

FPC天線：FPC一般指柔性電路板，是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材製成的一種具有高度可靠性，絕佳的可撓性印刷電路板。具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。LDS天線：主要利用激光鐳射技術直接在支架上化鍍形成金屬天線，直接把精密的天線準確地做在一個功能性塑料原件上。LDS天線擁有高穩定性、避免內部元器件干擾等優點。同時，LDS天線節省出更多內部設計空間，為移動終端產品纖薄化提供更多可能。目前很多國內外眾多移動終端廠商都使用了LDS天線，包括三星、華為、小米等。

另外，LDS應用領域廣泛，除了數碼產品廠商外，還包括無線充電、NFC設備、精密醫療設備、汽車電子等。採用玻璃後蓋的三星S8中同時使用了LDS和FPC天線，NFC天線和WPC充電線圈為FPC工藝，其餘天線為LDS工藝。

LDS的優勢在於直接來自數控程式3D激光可實現精細的分辨率，製造複雜的3D電路圖案結構，且產品具備較高的一致性。主要缺點在於需要特殊的激光改性材料，材料可選範圍有限。

LCP與MPI天線備受矚目

2017年蘋果iPhoneX發售後，首次採用了多層LCP天線。iPhoneX中使用了2個LCP天線，iPhone8/8Plus亦使用1個局部基於LCP軟板的天線模組。而在2018年最新的三款iPhone（iPhoneXS/XSMax/XR）都配備了LCP天線。LCP工藝複雜，成本高，大約單組4~5美元，iPhoneX兩根合計8-10美元，而iPhone7上所採用的PI天線ASP約為0.4美元，LCP將單機天線價值提升了約20倍。

常見的綠色PCB電路板主要使用聚酰亞胺(PI)材料包裹銅箔製成。為了更加輕薄化，電路板上傳輸數據的銅箔厚度從12微米厚度逐漸壓縮成6~9微米的超薄壓延銅箔。由於高速傳輸的數據接口要求電路板必須能夠承受5G每秒上下的傳輸速度。高速傳輸中，超薄銅箔會產生高溫。由於聚酰亞胺(PI)材料的薄膜熱傳導係數和銅箔有差異，最終會導致PCB電路板基板翹曲，影響傳輸速度。

LCP（液晶聚合物材料）作為一種新材料：1）具有低介電常數(Dk=2.9)、低介電損耗(Df=0.001-0.002)的特質，未來手機向5G（頻率越來越高）方向發展，採用LCP材料介質損耗與導體損耗更小；2）可塑性高，LCP高溫時溶體的流動便會變得像水一樣，這一特性使得LCP更容易成型薄壁小型化的一些連接器製件，較好靈活性，密封性（吸水率小於0.004％）；3）LCP天線還可以代替部分射頻連接器，符合手機內部淨空減少的趨勢。

LCP天線分為材料、FCCL、FPC、SMT四道工藝，前道LCP材料和FCCL由Murata子公司Primatec提供，LCP-FPC由子公司MetroCirc以及中國臺灣FPC廠嘉聯益提供，天線模組由立訊精密和安費諾提供。LCP天線代表了5G時代終端天線的發展方向之一，相較於傳統天線，LCP天線在加工難度和價值量上有顯著提升。

LCP與MPI天線的並行：在量產的各大品牌機型中，目前只有蘋果手機使用這種LCP天線，而在上游的材料的供應商上基本還是來自於村田一家，對於下游的議價能力較高；另外，2017年iPhoneX上市後一度遭遇產能瓶頸，產業鏈多次傳出由於部分零組件供應不足，iPhoneX產能吃緊，其中蘋果創新採用的“LCP天線”即是導致iPhoneX產能受限的因素之一，產業鏈公司上多次表示LCP天線只是未來手機天線方案之一。因此，在2019年蘋果新機的天線上，供應鏈上表示蘋果準備將改良聚酰亞胺（MPI）技術用於蘋果2019年新機上，這種材質的天線相比LCP天線有著更低廉的生產成本，它的成品率要明顯高於LCP天線，一方面解決單一供應商的問題，引入更多的上游供應商；另一方面，提升天線產品的綜合成品率。

全面屏的使用減少了可用於天線的空間

智能手機的普及大大豐富了我們的生活，我們對手機的需求早已不限於通信功能，娛樂功能也已經成為了手機最主要的功能之一。目前，視覺無邊框、雙曲面屏幕、3DTouch、PDAF相位對焦、USBType-C等諸多黑科技紛至沓來。在手機屏幕增大節奏放緩之後，全面屏崛起成為智能機的標配，市場上比較常見的有“劉海屏”、“水滴屏”“挖孔屏”等。

製造商正在轉向“全屏”設計，邊緣到邊緣的顯示屏幾乎佔據整個手機面的智能手機。這些更改減少了可用於天線的空間，天線必須位於屏幕佔用的區域之外。天線面積縮小高達50％，屏幕頂部和底部的邊框從高度7-8毫米減少到3-4毫米，有的甚至更小。由於長寬比變化，手機也變得越來越窄，因此天線必須更短。天線面積和長度的減小都會影響天線的性能，這使得特定頻段的效率優化變得更加困難。

我們明顯觀察到，傳統天線難以滿足日益增長的數據流實現快速傳輸，而且移動終端用戶、移動終端產品對射頻天線都提出更高效、更快、更穩定的性能要求。所以應用在單機上的射頻天線也從過去的單一的語音天線、GPS天線、WLAN發展至MIMO主天線、NFC天線等，甚至是更高價值的集成射頻天線模組等。我們認為天線行業技術不斷升級、移動終端市場的火爆成為推進射頻天線行業成長的源動力。

天線的技術革新是推動無線連接向前發展的重要引擎

天線是接收和發射電磁波的元器件，是手機等終端的核心部件。現在4G手機天線大多為2×2，部分手機為4×4。5G作為新一代通信技術，引入了一系列新的技術和標準。這些新的技術和標準將大幅提升手機天線的設計和製造難度。天線正朝著高度集成化、複雜化的方向發展。MIMO技術在發射端和接收端採用多根發射天線和接收天線，通過空分複用提升速率和容量，是4.5G及未來5G時代的核心技術。目前4×4MIMO要求在手機端採用4根天線進行接收，而每根天線均需要一整套的射頻前端模塊，射頻前端器件的數量將成倍增加。未來5G時代的手機可能集成8根、16根甚至更多的天線，射頻前端器件的數目會更加龐大。

射頻複雜性的提高使得天線數量有所增加，接近手機可達到的實際極限。從智能手機系統架構上也可以看出，5G需求更高的數據速率，需要更多的天線，以使用多種方式來提供，包括多頻帶載波聚合、4x4LTEMIMO與Wi-FiMIMO，天線的典型數量也將從4G手機的4-6根增加到8-10根，甚至更多，但天線可用空間在縮小。

在5G商用之前，預計4.5G會在移動終端逐步使用。就手機天線而言，目前普通4G手機天線採用2x2MIMO，4.5G使用4x4MIMO，4.5Gadvance使用8x8MIMO，未來進入5G時代有望採用64x8MIMO的天線，基站和手機終端天線數量分別增長30倍和3倍，同時天線設計難度上升，天線廠商受益於天線需求的增長。

2、5G帶動高頻高速需求，通信PCB迎確定性機會

2.1 5G時代數據量巨大，建站密度增加

根據IMT-2020（5G）推進組提出的5G關鍵能力，5G需要具備比4G更高的性能，支持0.1~1Gbps的用戶體驗速率，1百萬/Km2的連接數密度，毫秒級的端到端時延，數十Tbps/Km2的流量密度，500Km/h以上的移動性和數十Gbps的峰值速率。其中，用戶體驗速率、連接數密度和時延為5G最基本的三個性能指標。同時，5G還需要大幅提高網絡部署和運營的效率，相比4G，頻譜效率提升5~15倍，能效和成本效率提升百倍以上。

ITU從eMBB（增強型移動寬帶）、mMTC(海量機器類通信)、uRLLC（超可靠、低時延通信）的三大應用場景上做出規劃。根據香農公式：C＝Blog2(1+S/N)。其中C是最大傳輸速率；B為頻譜帶寬；S為信號功率；N則是噪聲功率。提高傳輸速率最直接的做法就是提高頻譜帶寬，總的來說分為三類方法：1）提高頻譜範圍，由C=λV，為了提高頻率，那麼所需波長就越小。也就誕生了5G的關鍵技術之一：毫米波（mmWave）；2）提高頻譜利用率，那麼這就涉及到了大幅提高頻譜效率的MassiveMIMO；3）為了提高在傳輸過程中的效率，減低能耗，便引出了3D波束賦形技術。在實現以上技術的前提下，三大應用場景基本解決。

5G因頻段較4G有較大提升，基站數量將大幅增長。移動通信從2G至3G和4G，頻段也從800MHz/900MHz提高至1.8GHz和2.5GHz。進入5G時代，在三大應用場景和高頻高速的要求下，5G將採用3GHz以上的更高頻段，基站覆蓋範圍持續縮小，需要基站建設密度不斷加大（低頻基站覆蓋0.5-1公里，高頻28GHz基站覆蓋不超過350米）。根據中國聯通的預計，5G建站密度將至少達到4G的1.5倍。

據工信部數據，截至2018Q1我國4G基站數共338萬個，目前4G基站建設及投資已趨緩。由此我們預計，未來5G全覆蓋我國宏基站數將達到450萬個，按中國佔全球4G基站近一半的比例計算，5G宏基站數量或達900萬個。

通信領域應用在PCB下游應用中一直佔據較大的比重，通信設備的PCB需求主要以多層板為主（4-16層板的佔比達到65.29%，其中8-16層板佔比約35.18%），包括背板、高頻微波板、高頻多層板等。從5G的建設需求來看，5G將會採取“宏站+小站”組網覆蓋的模式。毫米波高頻段（以28GHz為例）的小站覆蓋範圍是10-20m，應用於熱點區域或更高容量業務場景，由於小基站主要用於高頻段建設，現階段方案仍不確定，故而不做預計。宏基站數量的大幅增加將有望拉動PCB需求，國內通信板廠商將持續受益5G推進。

2.2 基站架構改變，射頻側PCB價值量提升

4G時代，一個標準的宏基站主要由基帶處理單元（BaseBandUnit，BBU）、遠端射頻單元(RemoteRadioUnit，RRU)和天線組成。遠端射頻單元（RRU）通過接口與BBU通信，完成基帶信號與射頻信號轉換。RRU主要包括上、下行信號接口單元、處理單元、功放單元、低噪放單元、雙工器單元等，構成下行與上行信號處理鏈路。其中接口單元提供與BBU之間的接口，發送基帶IQ信號；下行信號處理單元完成信號上的變頻、數模轉換、射頻調製等信號處理功能；上行信號處理單元主要完成鋁箔、混頻、模數轉換等功能；功放及低噪放單元分別對下行和上行信號進行放大；雙工器支持收發信號複用並對收發信號進行濾波。

目前較為廣泛應用的基站結構為分佈式基站，RRU與BBU分離通過饋線與天線連接。分佈式基站在目前4G時代看似問題不大，但在5G時代卻不再適用。分佈式基站在5G時代劣勢主要體現在：1）天線部署困難，管理效率低下且部署及維護成本較高。以8T8R的8端口天線為例，8T8R天線對應需要拉出8根饋線，在4G時代還可以接受。但5G時代MassiveMIMO應用後，MIMO數量達到64T64R時，若仍採用分佈式基站64根饋線將使天面部署困難，並且為之後的管理帶來很大的難度；2）傳輸損耗較高。基站實際部署中常會遇到需要使用長饋線的情形，由此造成信號能量的嚴重衰減，並且射頻放大後的功率50%~90%可能會在饋線傳輸中損耗。

由此，為適應5G核心技術之一的MassiveMIMO及傳輸低損耗要求，有源天線基站應運而生。傳統基站天線通常由天線陣子、反射板、饋電網絡及天線罩組成。5G基站有源天線則將RRU與天線組合而成有源天線單元（ActiveAntennaUnit，AAU）。

有源天線結構中，每一個天線陣子的背後直接連接分佈式的微型收發單元（micro-radio），包括數模/模數轉換器、放大器（PA）低噪放（LNA）和雙工器（duplexer），所有的微型收發單元由數字信號處理模塊(digitalsignalprocessing，DSP)控制，實現同步功能和數字波束賦形功能，Optical(commonpublicradiointerface，CPRI)接口用於連接基帶處理單元(basebandunit，BBU)，實現I/Q數據的遠程傳送。

採用AAU解決方案後，天面變得簡潔、可靠、穩定，主要優勢如下：1）部署簡單，佔用空間小。AAU尺寸較小，大大降低了選址和物業協調難度；2）饋電損耗大幅降低。由於減少了饋線連接部分，饋電損耗趨於0；3）管理效率高。AAU支持多種電調模式，可以遠端對天線進行調整，大大提升維護效率。

為了應對上述基站架構的改變，基站射頻側的PCB需求發生了顯著的變化：1）由於RRU與天線的集成，天線系統複雜度大大提升，AAU的PCB板需要在更小的尺寸內集成更多的組件，相應線路板的層數也會提升，帶來PCB價值量增加；2）5G頻段更高、速度更快，對於PCB上游覆銅板材料的傳輸損耗和散熱性能要求更高，而高頻高速板材將會帶來工藝要求、加工難度的增加，相應的PCB的價值量也會增加。

架構改變帶來PCB用量變化，按照主流方案，5G時代RRU與天線將集成為AAU，頻段上升到3GHz以上將帶來高頻PCB材料應用的增加。因此，對於PCB企業而言，相關產品加工難度和工藝要求將大幅增加。根據產業鏈調研信息，我們預計單個AAU的PCB用量約為0.64㎡。單價方面，目前天線部分的成本分為三部分：接頭30%，PCB50%，陣子20%。由於RRU與天線集成對PCB板的工藝和材料提出了較高的要求，相應的產品價格也會上升。根據產業鏈調研信息，天線部分用到的PCB板一般為四層板。綜合公司產品的單價及向供應鏈瞭解得到的信息，我們預計AAU用PCB單價約為5000元/㎡，由此單面天線部分給PCB帶來的價值量約為3200元（單基站三面天線共9600元），相較4G時代價值量提升數倍。

除了基站架構改變帶來射頻側的變化以外，5G也是物聯網時代所必須的通信技術。移動和信息技術的快速發展正推動互聯網從消費級向產業級演進，物聯網終端設備的指數級增長以及海量數據的產生對於BBU的處理能力及OTN傳輸能力提出了超高的要求。以高清監控、自動駕駛等物聯網設備產生的數據量來看，高清監控可產生10GB/天的數據，自動駕駛可產生4TB/天的數據，航空飛行和智能工廠則可分別產生40TB/天、1PB/天的數據。

另外一方面，連接終端也將呈指數級增長，據德勤研究數據，2016年連接終端已達100億，2040年有望達到10萬億。數據量及接入設備的猛增將帶來全球數據總量的飛速增長，據IDC預計，2020年全球數據總量將達到44ZB，2035年將達到19267ZB，CAGR=50%。

BBU：

基帶處理單元（BBU）負責集中控制與管理整個基站系統，完成上下行基帶處理功能，並提供與射頻單元（RRU）及傳輸網絡的物理接口，完成信息交互。5G時代數據量大幅增加將對BBU的處理能力提出超高的要求，一方面BBU用主控板及基帶板的工藝要求及加工難度大大提高；另一方面，相應線路板的層數也會有所增加。兩相結合，BBU用線路板也將迎來價值量的上升。（4G時代BBU側PCB主要由主控板、基帶板及電源板組成，其中主控板主要實現基帶單元控制管理、數據交換及系統時鐘等功能，基帶板主要實現基帶信號處理功能，電源板則為BBU提供電源轉換，價值量較低）。

2.3 5G時代基站射頻側PCB市場空間測算

按5G全覆蓋規格，我們預計全球需要建設900萬個宏基站，中國需要建設450萬個宏基站。AAU方案：根據現有方案，RRU與天線合併我們預計單個AAU使用0.64㎡PCB，並且預計價格在5000元左右，單個基站有3個AAU，則全球AAU側帶來的PCB的市場空間就達259.6億元。

RRU+天線方案：5G時代需要處理的數據量大幅增加，我們預計將帶來PCB的價值量上升。5G時代天線和PCB預計有明顯升級，受益於新材料和加工難度的提升，我們預計ASP將上升50%，據此估算全球RRU+天線方案帶來的市場空間為283.6億元。

因此根據我們的測算，基站端射頻側（包含AAU方案和RRU+天線方案）全球PCB市場空間將達543億元，較4G提升5倍。如再考慮OTN相關設備所用的背板單板的量價齊升，以及小基站覆蓋帶來的增量，5G給PCB帶來的市場空間將超千億。

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