5G頻譜和投資

 

有相關媒體也提前披露，中國5G頻譜現(xiàn)已進行了內(nèi)部的劃分。據(jù)悉，頻譜初步分配方案為中國聯(lián)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(fā)布的5G頻譜規(guī)劃中沒有2.6GHz，所以大多數(shù)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(chǎn)業(yè)鏈則更加完整，這對于聯(lián)通與電信來說無疑是一個利好的消息，能夠依靠成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，來快速建立自己的5G終端優(yōu)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(jīng)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(yōu)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(fā)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(fā)射端的發(fā)射功率固定時，接收端的接收功率與波長的平方、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，無線電波的波長是毫米數(shù)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(fā)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(fā)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(fā)射天線和接收天線的增益，因為這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(nèi)覆蓋來說，用室外宏站覆蓋室內(nèi)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(diào)節(jié)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(lián)）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(chǎn)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(nèi)部射頻前端芯片的數(shù)量和價值持續(xù)提高。

 

2，物聯(lián)網(wǎng)（IOT）

 

作為5G最重要的應用場景，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)借助5G落地，成為驅(qū)動射頻前端芯片市場發(fā)展的最大引擎。市場預計至2019年，市場總規(guī)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(guī)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(chǎn)業(yè)化階段，率先收益。

 

根據(jù)頻譜劃分，移動的5G基站建設可能遠少于電信和聯(lián)通。

 

移動終端市場，5G射頻器件的主戰(zhàn)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(shù)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(nèi)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(guī)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(tǒng)的射頻收發(fā)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(chǎn)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(zhàn)場

 

基站是提供無線覆蓋和信號收發(fā)的核心環(huán)節(jié)，包括基站主設備和室外天饋系統(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、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 技術優(yōu)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(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，我國也有一些濾波器研究公司進行持續(xù)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(zhì)濾波器產(chǎn)品，還發(fā)布了應用于不同場景的全新RF技術解決方案，實現(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不高，但在未來5G時代，隨著基站建設數(shù)量的增多，其產(chǎn)品需求量將很大。

 

國內(nèi)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(jīng)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(yè)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(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大廠技術領先，規(guī)模優(yōu)勢明顯，臺灣企業(yè)則在晶圓制造、封裝測試等產(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（簡稱“信維”）是國內(nèi)小型天線行業(yè)發(fā)展的領跑者，集研發(fā)、制造、銷售于一體，主要研發(fā)和生產(chǎn)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(wǎng)卡/AP天線等。迄今為止，信維客戶已經(jīng)覆蓋國內(nèi)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(zhàn)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(chǎn)業(yè)驅(qū)動力。

 

當然，國內(nèi)企業(yè)在半導體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的大趨勢下，在射頻前端的不同環(huán)節(jié)也有取得進步：

 

設計方面，唯捷創(chuàng)芯（Vanchip）的3G/4G射頻前端方案已實現(xiàn)穩(wěn)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(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、氮化鎵化合物半導體晶圓制造代工廠商GCS成立合資公司，GaAs產(chǎn)線實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，GaN產(chǎn)線試產(chǎn)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(wǎng)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(jīng)明確表示節(jié)約投資，復用4G基礎設施。

 

在“2018 5G網(wǎng)絡創(chuàng)新研討會”上，談及5G無線網(wǎng)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(tǒng)籌兼顧、因地制宜部署好5G網(wǎng)絡?；诂F(xiàn)網(wǎng)站址共址建設5G網(wǎng)絡，整合現(xiàn)網(wǎng)天面資源，最大限度降低建設費用和租金。

 

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(wǎng)絡建設不及時，也許可能推遲換終端機潮的到來

 

網(wǎng)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(wǎng)絡。所以，科技時髦感也許會削弱網(wǎng)絡覆蓋對換機潮的影響。

 

3，物聯(lián)網(wǎng)的推進不及時

 

物聯(lián)網(wǎng)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(guī)模共振！所以，如果5G為網(wǎng)絡覆蓋建設不及時，那么也可能拖累IOT的推進！

 

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，可以關注更靠譜的終端和IOT相關企業(yè)的發(fā)展情況，而不是一哄而上瘋搶網(wǎng)絡覆蓋設備商的投資機會。也許，這里隱藏著不小的風險！

 

 

推薦閱讀：