5G基站天线与射频投资节奏全景解构

5G基站天线与射频投资节奏全景解构5G行业深度报告之四证券分析师：刘洋 0230513050006研究支持：朱型檑 0230118040005联系人：唐宗其 A02301170700112019.2.1219424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com25G高频、多通道等特性带来天线射频规模增长 核心要点•我们认为5G时代前端天线射频规模相对于4G有着显著的增长 1）更多的基站数量：我们预测宏站为4G的1.2倍，约320万站；小站规模相较于目前4G现有的120万站规模有着较大的提升，预计约640万站。 2）更多的通道数：从4G的两通道或者四通道提升到5G时代以64通道为主。通道数量的增加会带来前端射频器件数量的的增加。 3）单体价值量提升：部分产品为满足5G时代高频、大流量传输等特性，工艺难度或者材质有所提升，带来了单体价值量的增长，例如PCB、天线罩、振子等。•各产业链环节要点及重点关注公司 天线设计集成：一体化后设计难度提升集中度有望提升，下游客户由运营商变为设备商。 滤波器：陶瓷介质滤波器是趋势，目前和小型金属滤波器并存。 振子：塑料阵子有望大放异彩。 PCB：高频、高速、多层化PCB占比提升，工艺技术及覆铜板材是关键。 功率放大器：GaN 占比有望增长，国产化率较低有提升空间。 重点关注：通宇通讯、世嘉科技、京信通信、摩比发展、鸿博股份、飞荣达、武汉凡谷、大富科技。•备注：前端射频各产业链环节的预测均基于宏站建设带来的需求，小站相对于宏站 的 大 规 模 建 设 可 能 会 延 后 两 年 ， 且 数 量 有 望 是 宏 站 的 数 倍 ， 将 会 增 厚2021~2025年各产业链环节厂商的业绩，我们在之后的系列报告中会详细测算。19424801/36139/20190213 16:05主要内容1. 5G天馈一体化变革高频多通道带来集成化、小型化趋势2. 产业链推进时间预判天线射频环节最先受益，2020年弹性最大3. 各环节投资规模及竞争格局剖析4. 相关标的重点关注技术变革中有先发优势的厂商319424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com41.1 典型基站图解以典型的塔站为例，分为两部分：铁塔和机房•铁塔实现把天线架设在高达几十米到上百米的高度。•机房实现BBU、IPRAN、电源、空调等设备的室内运行环境。图1：铁塔及机房图示资料来源:C114，申万宏源研究19424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com51.1 典型基站图解塔上设备包括•无线设备（4G）：天线、 RRU （射频处理单元：包含功率放大器、滤波器等射频元器件）。•配套设备：馈线和电源线。图2：4G天线及RRU图示资料来源:C114，申万宏源研究19424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com61.2 5G一体化集成变革 天线与射频模块一体化集成•5G为了满足大带宽的应用场景，其通道数较4G有大幅增加，同时基站的滤波器、功率放大器等射频器件将和天线进行一体化集成，通过集成方式，站点部署大大简化，馈线复杂度降低，数据损耗减少，基站整体网络性能提升。图3：5G一体化集成基站外观变化资料来源:C114，申万宏源研究图4：5G一体化集成内部结构变化资料来源:C114，申万宏源研究19424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com71.3 5G天馈一体化集成基站结构AAU：5G 天线与RRU集成在一块主设备：BBU、IPRAN、配套设备等2-10KM以光缆传输为主 5G变化：天线和RRU一体化集成AAU 采用C-RAN的部署方式•AAU拉远的距离可能在2-10KM，光缆传输为主抱杆光模块图5：5G基站结构示意图资料来源:中国产业信息网，申万宏源研究19424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com81.4 天线射频信号处理过程 典型的射频信号收发过程•发射信号时，声音、图像、文字等信号源经过输入变换器，生成基带信号，之后通过调制器得到中频信号，再经变频器生成射频信号，经过PA放大后，由合路器合路后，送入双工器中的发射滤波器滤波，此时天线开关处于发射通路上，信号经天线转换成电磁波在空中传播。•接收信号时，天线将接收到的电磁波信号转换成电信号，之后经过滤波、LNA放大后，经变频器得到中频信号，通过解调生成基带信号。图6：天线射频原理图资料来源:中国产业信息网，申万宏源研究19424801/36139/20190213 16:05主要内容1. 5G天馈一体化变革高频多通道带来集成化、小型化趋势2. 产业链推进时间预判天线射频环节最先受益，2020年弹性最大3. 各环节投资规模及竞争格局剖析4. 相关标的重点关注技术变革中有先发优势的厂商919424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com1079 931 967 1028 1813 1645 2463 2527 1744 1590 1646 3108 3890 3815 3139 2330 1725 102.1 高频、大带宽特性要求更多基站数图7：5G宏站与小站预估数量（万站） 5G的无线接入将实现中低高频段的全频谱接入，中低频段将提供连续性覆盖，毫米波高频段将作为热点区域或容量提升的覆盖。•中低频段的宏站可实现与4G宏站相当的覆盖范围，预计最终4G基站380万（预计宏站265万+小站115万），5G 宏站数量为4G宏站1.2倍，达到320万个。•毫米波高频段的小站数量保守估计将是宏站的2 倍多，我们预计5G 小站将达到640 万个。资料来源:公司公告，申万宏源研究资料来源:公司公告，申万宏源研究2020E2021E2022E2023E2024E2025E图8：3G/4G/5G总投资规模（亿元）19424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com112.2 天线射频为最先受益环节 5G各产业链业绩释放时序基站天线射频有望提前放量，在2019年业绩初显。正常情况下，我们预计2019年国内建设10万个基站以内。预计2019年下半年发放5G牌照，下半年开启较大规模的运营商预商用集采。图9：各产业链环节受益顺序资料来源:公司公告，申万宏源研究19424801/36139/20190213 16:05www.swsresearch.com122.3 产业链环节主要上市公司 前端天线射频产业链环节分解•天线集成设计：完成天线无源部分的整体解决方案•射频连接：射频电缆、连接器等•PCB：覆铜板材料、PCB•滤波器：介质滤波器及小型金属滤波器•射频器件：包括数模转换器、PA等有源射频器件天线集成设计滤波器P C B射频连接射频器件通宇通讯京信通信摩比发展鸿博股份世嘉科技飞荣达俊知集团金信诺沪电股份深南电路生益科技方正科技武汉凡谷大富科技通宇通讯世嘉科技摩比发展NXPInfineonT