5G家当投资机会分析：射频前端及PCB

展望 2020 年，我们认为：1）5G 的确定性趋势将带动全体通信、电子行业景气度上升。

通信、消 费电子以及半导体市场将迎来拐点，5G 射频前端和高频通信 PCB 将迎来确定性机会；2）2020 年 国产替代会连续成为海内半导体家当发展的主线。

5G 换机潮来临，掘金射频前端

进入 5G 时期， 3GPP 把 5G 频谱分为两个 FR（Frequency Range，频率范围），分别是 FR1 和 FR2。
FR1 的频率范围是 450MHz 到 6GHz，为 Sub 6GHz（6GHz 以下频段）。
FR2 的频率范围是 24GHz 到 52GHz，为毫米波（mmWave）。

从已分配的 5G 频谱来看，目前环球的 5G 支配分为 Sub 6G 和毫米波两大阵营。
以中国、欧洲运营 商为代表的阵营紧张采取 Sub 6GHz，3.5GHz 家当链相对成熟，发展进度比较快，更低频、更经济， 所需基站密度更低，成本支出相对更小。
美国运营商目前的支配操持紧张集中在 24GHz-28GHz 毫 米波端，毫米波段的大带宽可以支持更高的高下行速率，但是所需基站的密度更大，对成本支出带 来一定压力。

5G 频谱之以是涌现 Sub 6G 和毫米波分解，紧张由于早期各国频段方案步伐的分歧一：美国的 Sub 6G 频段大部分用于军事、航天，频带重耕的难度非常大。
为了不影响 5G 支配进度，索性跨过 Sub 6G，直接迈入毫米波段。
但是由于毫米波段穿透性差、传播间隔短、雨衰严重等物理特性影响，大 规模商用的难度较高。

美国运营商 T-Mobile 正加紧对 600MHz 和 700MHz 的 LTE 网络进行升级，该公司操持利用其低频 段频谱推出覆盖范围更广的 5G 做事。
11 月 26 日，AT＆T 宣告在年底之前用 850MHz 频段的 5G 网络为消费者和企业客户供应 5G 商用做事。

2.2 通信引领终端射频变革，红利开释在即

过去十几年的韶光，通讯行业经历了从 2G 到 3G，再由 3G 到 4G 的逐步迭代。
更多频段得开拓、 新技能得引入令高速网络遍及，手机也由当年短信电话的功能机转变为更加多元的智能终端，知足 我们即时下载、社交直播、在线游戏等需求。
伴随着这种转变，通讯性能成为衡量一款手机的主要 指标。
这个中射频前端(RFFE)作为核心组件，其浸染更是举足轻重，紧张包括功率放大器(PA)、天 线开关(Switch)、滤波器(Filter)、双工器(Duplexer 和 Diplexer)和低噪声放大器(LNA)等，直接影响 动手机的旗子暗记收发。
个中，天线开关卖力不同射频通道之间的转换；滤波器卖力射频旗子暗记的滤波； 双工器卖力 FDD 系统的双工切换和吸收发射通道的射频旗子暗记滤波；PA 卖力发射通道的射频旗子暗记放 大；LNA 卖力吸收通道的射频旗子暗记放大。

手机下载（听电话）的事理是：先由天线传送过来高频类比讯号（电磁波），由传送吸收器（Rx）接 收进来，再经由带通滤波器（BPF）得到特定频率范围（频带）的高频类比讯号，由低杂讯放大器 （LNA）将微弱的讯号放大，由混频器（Mixer）转换成所须要的频率，由解调器（Demodulator） 转换成数码语音讯号，末了由基频芯片（BB）处理数码语音讯号，反之亦然。

2.2.1 手机射频前端演进趋势之一：射频前端器件增加

通信技能从 2G 发展到 5G，手机射频前端最大的变革在于支持的频段增加。
2G 时期，通信制式只 有 GSM 和 CDMA 两种，射频前端采取分立器件模式，手机支持的频段不超过 5 个；3G 时期，由 于手机须要向下兼容 2G 制式，多模的观点产生了，手机支持的频段最多可达 9 个；4G 时期的全网 通手机所能够支持的频段数量猛增到 37 个。

射频前端升级，器件增加：随着移动通信技能的发展，已由最初的 2G 发展到 3G 再到即将商用的 5G，对应的频段也在不断地扩充。
频谱资源是一种非常宝贵的资源，由 2G 到 4G，利用的频段变多， 且频带宽了，可以供应的容量增大了，用户可以享受更高的网络速率。

随着全网通终真个遍及，未来手机终端将支持更多的频段和制式，意味动手机须要更多的射频前端 器件。
新增支持一个 2G 或 3G 频段需增加一个相应频段的滤波器和天线开关端口，由于 LTE 吸收 分集的存在，新增支持一个 LTE 频段则至少须要增加两个相应频段的滤波器和天线开关端口。
环球 LTE 频段浩瀚，一颗 PA 无法支持环球所有的 LTE 频段，以是在一些分外的频段还可能须要增加额 外的 PA。

2.2.2 手机射频前端演进趋势之二：射频前端集成化

射频前真个发展自始至终环绕着基带芯片的进步，从 4G 时期开始，高通推出 MDM9615“五模十频” 基带使得一部手机可以在环球险些任何网络中利用，从而促进了射频龙头厂商推出集成化度更高的 射频前端产品，这一趋势在5G时期得到了延续； 从2G到5G，射频前端经历了从分立器件到FEMiD， 再到 PAMiD 的演化，全体射频前真个集成化趋势愈加明显。

FEMiD（Front End Modules integrated Duplexers）

FEMiD 指把滤波器组、开关组和双工器通过 SIP 封装在一枚芯片中。
FEMiD 最早涌如今 3G 时期是 由于 3G 手机第一次有了多模多频段（MMMB）的需求，当时主导 FEMiD 市场的因此 Murata 和 TDK 为代表的无源器件厂商，它们把开关器件和多个频段的滤波器集成到一枚芯片当中打包出售，一方 面为手机厂商降落设计和采购难度，另一方面也能够为自身带来更高的利润。
事实上从 3G 时期开 始，全体 RF 前端方案的进化都是环绕多模多频段进行的。
从技能的角度看，FEMiD 的实现难度并 不高。
当时的主流 PA 供应商诸如 Skyworks、Renesas、Avago（Broadcom）在自身缺少无源器件 工艺的情形下无意涉足这样一个领域。

PAMid（Power Amplifier Modules integrated Duplexers）

PAMiD 把 PA 和 FEM 一起打包封装，使得射频前真个集成度再一次提高。
PAMiD 相对付 FEMiD 来说，有两大上风：一方面通过小尺寸集总元件进行匹配，提高集成度集成度，节省手机 PCB 面积； 另一方面，PA 的输出匹配是全体射频前端设计最繁琐的步骤，PAMiD 的涌现使得 PA 的输出匹配工 作由 RF 器件供应商承担。
对付手机厂商（OEM）来说，PAMiD 的涌现让射频前端从以前一个繁芜 的系统工程变成了大略的搭积木工作，手机厂商只须要根据设计方案，采购相应频段的 PAMiD 模 块，这样一来，射频前真个设计难度大大降落。

射频前端主线的是从无源集成到有源集成

射频前端发展的主线是从 FEMiD（无源器件集成）迈向 PAMiD（有源+无源器件集成）的过程。
PAMiD 虽然集成度高，节省手机 PCB 空间，但支持多频段+CA+MIMO 的 PAMiD 本钱高昂，一样平常手机厂商 难以承受。
目前紧张是苹果这样出货量大且 SKU 较少的高端品牌采取。
对付其他大部分手机厂商来 说，根据不同机型搭配不同的射频方案，才是更为合理的选择。
目前射频前端厂商推出的产品种类 浩瀚，OEM 厂商可以根据不同需求选择搭配。

在手机轻薄化趋势下，内部的硬件空间越来越小，通信的繁芜化及手机功能的多样化使得射频元件 数量越来越多。
射频前端(RFFE)有朝向模块化、设计更简化的发展趋势，由于射频前端器件的材料 多为 GaAs，无法于主芯片集成，以是射频前端只能做出单独的模块。
目前手机厂商大多选择搭配多 个射频前端小模块，但随着手机内部空间日益急急，射频前端器件的集成趋势也非常明显，未来射 频前端可能会以单独一个模块的形式集成在手机内。
只管射频前端集成化是大势所趋，但由于低端 手机的弘大出货量，低集成度模组之间相互搭配的办理方案在短期内仍旧会连续存在。

2.3 行业集中度进一步提高，国产突围可期

根据国际大厂的估量，5G成熟阶段全网通的手机射频前真个Filters数量会从70余个增为100余个， Switches 数量会亦由 10 余个增为超过 30 个，使射频模组的本钱持续增加。
从 2G 时期的约 3 美元， 增加到 3G 时期的 8 美元、4G 时期的 28 美元，估量在 5G 时期，旗舰机射频模组的本钱会超过 40 美元。

通过对三星 Galaxy S10+ 5G（Sub 6G）和 4G 版的拆机比拟，物料清单（BOM）中，射频前端价 值从 4G 版的 31 美金上升到 46 美金，价格上升幅度靠近 50%，射频前端 BOM 占比从 4G 版本的 7%提高到了 9%。
对早期 5G 智好手机而言，射频前端是推动 5G 手机价格上涨的紧张缘故原由。

根据 Yole 数据，2018 年环球射频前端市场规模 150 亿美元。
根据图 32，5G 射频前端物料本钱从 28 美元提升到 40 美元，假设 2020 年 5G 手机出货量占比为 13%来测算，2020 年射频前端市场规 模可能会达到 160 亿美元。
我们认为，高集成度、一体化是射频前端产品的核心竞争力，拥有全线 技能工艺能力的供应商会霸占大部分市场，单一器件的供应商市场竞争力会在 5G 时期逐渐降落。

2.3.1 无源器件厂商与有源器件厂商并购整合

在全体射频前真个市场中，Skyworks、Qorvo、Avogo 和 Murata 四家 IDM 公司霸占了大部分的市 场份额，比较于手机芯片市场国产芯片的崛起，射频前端器件的领域目前还紧张由国外厂家主导， 海内的射频厂商的差距紧张在于技能、专利和制造工艺，紧张的产品为相对大略的手机天线、PA 和 较低真个滤波器。
因 IDM 具有各种射频元件的完全制造技能与整合能力，可以供应射频前端整体解 决方案，受得手机 OEM 厂商的青睐。
降落了开拓难度。

4G 商用后， 3G 时期无源器件厂商主导的 FEMiD 时期一去不返， 2011 年 Murata 通过收购 Renesas 的 PA 部门成为 PAMiD 供应商，2014 年 RFMD 与 TriQuint 合并成立了 Qorvo，2016 年 Skyworks 收购了松下的合伙公司得到了高性能滤波器技能。
射频行业并购整合的缘故原由紧张有：一、高通“五 模十频”基带的推出让智好手机进入了全网通时期，从而促进了多频段射频的需求；二、智好手机 的轻薄化趋势压缩了PCB板面积，传统低集成度的设计方案对付捉襟见肘PCB空间来说太过奢侈。

2.3.2 手机芯片厂商布局射频前端，国产射频进步快速发展阶段

2014 年高通收购 BlackSand 得到 PA 技能，2016 年与 TDK 成立合伙公司 RF360，获取了滤波器技 术；海内基带芯片商展讯（现紫光展锐）2014 年收购锐迪科，进入射频前端家当；2017 年 MTK 收 购射频 PA 供应商络达。
手机芯片厂商布局射频前真个最大上风便是可以跟其他芯片捆绑发卖。
能够 供应从 AP 到基带、电源管理、射频前端完全手机芯片办理方案对付手机芯片商来说，将很大程度 提高自身的行业话语权。

其余，在最新推出的 MATE20 X 5G 版拆解中已经可以看到多款海思射频前端芯片：Hi6D03（MB/HB PAM）、 Hi6365（RF Transceiver）、 Hi6H11（LNA/RF switch）、 Hi6H12（LNA/RF switch）和 Hi6526 （PMIC）。
只管目前海思射频前端芯片集成度不高，但是可以看出华为近年在减少美国供应商依赖 方面的努力，估量未来华为手机采取海思自研的芯片会更多，集成度也有望进一步提高。
海思有望 成为未来海内射频前端领域的龙头，与国外射频巨子竞争。

从滤波器的环球竞争格局上看，美国和日本基本垄断了全体行业。
在 SAW 滤波器领域，日本企业 Murata、TDK 和 TaiyoYuden 霸占市场 80%以上的份额；在 BAW 滤波器领域，Broadcom（博通）/ Avago 和 Qorvo 两家厂商霸占市场 90%以上的份额。
在海内，SAW 滤波器厂商有麦捷科技、中电 二十六所、中电德清华莹、华远微电和无锡好达电子，BAW 滤波器领域暂时只有部分研究所处于研发阶段。
个中，海内厂商麦捷科技等厂商生产的 SAW 滤波器已经开始逐步批量出货至华勤、闻泰二 线厂商，并正在积极向市场推广逐步实现国产突围。

高频通信是 5G 时期的核心技能，目前射频前端器件在技能上还无法做到在手机上实现高频通信。
高频通信的涌现将对手机射频前端器件的性能和制作工艺提出更高的哀求。
目前 PA 和 LNA 主流的 制作材料在高频时会受到很大的影响，未来可能须要诸如 GaN 等高频特性更好的材料制造射频前端 器件，在制造技能和本钱上都还须要有所打破。

目前射频前端市场的紧张参与者有四类：一因此 IDM 模式为主的老牌射频方案巨子，有 Skyworks、 Qorvo、Murata 和 Avago（Broadcom）四家；二因此 Fabless 模式为主的设计公司供应商，个中高 通、海思、MTK、紫光展锐近年来发展速率较快，有望上升至第一梯队；第三梯队为拥有部分射频 产品，暂无整体办理方案；四是化合物半导体领域晶圆代工。
国产射频前端方面，伴随着国产手机 品牌的崛起，海思、紫光展锐已经在部分产品实现入口替代；卓胜微、汉天下、唯捷创芯拥有关键 技能，并且打入有名手机品牌供应链。

2.4 终端产品天线升级，MIMO 蓄势待发

智好手机天线是多根特定长度的金属导线，天线长度与载波频率成正比。
从 2G 到 5G，由于通信载 波频率的变革，手机天线形态和材质发生了很大变革：从金属冲压件、金属边框、FPC、LCP、LDS 到 Aip、AiM 等变革，手机天线的不断变革表示了材料工艺与加工技能的升级。

我们从苹果手机天线构造的演进中可以看到，在 3G 时期，iPhone 3G/3GS 采取 FPC 架构天线； 穿透手机塑料外壳发射和接管旗子暗记；iPhone 4/4S 采取玻璃后盖和金属边框，边框采取分段设计，边 框不仅起到了机身框架的浸染，同时还是手机的无线天线（后来的 iphone6 也是采取了分段式的设 计）；到 iPhone X 时苹果首次利用 LCP（液晶聚合物）天线，用于提高天线的高频高速性能并减小 空间占用。

天线种别包含语音通话主天线、PC 天线、wifi 天线、NFC 天线等。
在产品构造或者形态上，有传统 的螺旋式外置天线，后来逐步发展成内置天线，如陶瓷天线、FPC 天线和 LDS 天线等。
随着形态的 改变和设计难度的提升，天线的代价量也在提升。

FPC 天线：FPC 一样平常指柔性电路板，因此聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性， 绝佳的可挠性印刷电路板。
具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
LDS 天线：紧张 利用激光镭射技能直接在支架上化镀形成金属天线，直接把精密的天线准确地做在一个功能性塑料 原件上。
LDS 天线拥有高稳定性、避免内部元器件滋扰等优点。
同时，LDS 天线节省出更多内部设 计空间，为移动终端产品纤薄化供应更多可能。
目前很多国内外浩瀚移动终端厂商都利用了 LDS 天 线，包括三星、华为、小米等。

其余，LDS 运用领域广泛，除了数码产品厂商外，还包括无线充电、NFC 设备、精密医疗设备、汽 车电子等。
采取玻璃后盖的三星 S8 中同时利用了 LDS 和 FPC 天线，NFC 天线和 WPC 充电线圈 为 FPC 工艺，别的天线为 LDS 工艺。

LDS 的上风在于直接来自数控程式 3D 激光可实现风雅的分辨率，制造繁芜的 3D 电路图案构造，且 产品具备较高的同等性。
紧张缺陷在于须要分外的激光改性材料，材料可选范围有限。

LCP 与 MPI 天线备受瞩目

2017 年苹果 iPhone X 发售后，首次采取了多层 LCP 天线。
iPhone X 中利用了 2 个 LCP 天线， iPhone 8/8Plus 亦利用1个局部基于LCP软板的天线模组。
而在2018年最新的三款iPhone （iPhone XS/XS Max/XR）都配备了 LCP 天线。
LCP 工艺繁芜，本钱高，大约单组 4~5 美元，iPhone X 两根合计 8-10 美元，而 iPhone 7 上所采取的 PI 天线 ASP 约为 0.4 美元，LCP 将单机天线代价提升 了约 20 倍。

常见的绿色 PCB 电路板紧张利用聚酰亚胺(PI)材料包裹铜箔制成。
为了更加轻薄化，电路板上传输 数据的铜箔厚度从 12 微米厚度逐渐压缩成 6~9 微米的超薄压延铜箔。
由于高速传输的数据接口要 求电路板必须能够承受 5G 每秒高下的传输速率。
高速传输中，超薄铜箔会产生高温。
由于聚酰亚 胺(PI)材料的薄膜热传导系数和铜箔有差异，终极会导致 PCB 电路板基板翘曲，影响传输速率。

LCP（液晶聚合物质料）作为一种新材料： 1）具有低介电常数(Dk=2.9)、低介电损耗(Df=0.001-0.002) 的特质，未来手机向 5G（频率越来越高）方向发展，采取 LCP 材料介质损耗与导体损耗更小；2） 可塑性高，LCP 高温时溶体的流动便会变得像水一样，这一特性使得 LCP 更随意马虎成型薄壁小型化的 一些连接器制件，较好灵巧性，密封性（吸水率小于 0.004％）；3）LCP 天线还可以代替部分射频 连接器，符合手机内部净空减少的趋势。

LCP天线分为材料、FCCL、FPC、SMT四道工艺，前道 LCP材料和 FCCL由 Murata子公司Primatec 供应，LCP-FPC 由子公司 MetroCirc 以及中国台湾 FPC 厂嘉联益供应，天线模组由立讯精密和安 费诺供应。
LCP 天线代表了 5G 时期终端天线的发展方向之一，相较于传统天线，LCP 天线在加工 难度和代价量上有显著提升。

LCP 与 MPI 天线的并行：在量产的各大品牌机型中，目前只有苹果手机利用这种 LCP 天线，而在 上游的材料的供应商上基本还是来自于村落田一家，对付下贱的议价能力较高；其余，2017 年 iPhone X 上市后一度遭遇产能瓶颈，家当链多次传出由于部分零组件供应不敷，iPhoneX 产能急急，个中 苹果创新采取的“LCP 天线”即是导致 iPhone X 产能受限的成分之一，家当链公司上多次表示 LCP 天线只是未来手机天线方案之一。
因此，在 2019 年苹果新机的天线上，供应链上表示苹果准备将改 良聚酰亚胺（MPI）技能用于苹果 2019 年新机上，这种材质的天线比较 LCP 天线有着更低廉的生 产本钱，它的成品率要明显高于 LCP 天线，一方面办理单一供应商的问题，引入更多的上游供应商； 另一方面，提升天线产品的综合成品率。

全面屏的利用减少了可用于天线的空间

智好手机的遍及大大丰富了我们的生活，我们对手机的需求早已不限于通信功能，娱乐功能也已经 成为了手机最紧张的功能之一。
目前，视觉无边框、双曲面屏幕、3D Touch、PDAF 相位对焦、USB Type-C 等诸多黑科技纷至沓来。
在手机屏幕增大节奏放缓之后，全面屏崛起成为智能机的标配，市 场上比较常见的有“刘海屏”、“水点屏”“挖孔屏”等。

制造商正在转向“全屏”设计，边缘到边缘的显示屏险些霸占全体手机面的智好手机。
这些变动减 少了可用于天线的空间，天线必须位于屏幕占用的区域之外。
天线面积缩小高达 50％，屏幕顶部和 底部的边框从高度 7-8 毫米减少到 3-4 毫米，有的乃至更小。
由于长宽比变革，手机也变得越来越 窄，因此天线必须更短。
天线面积和长度的减小都会影响天线的性能，这使得特定频段的效率优化 变得更加困难。

我们明显不雅观察到，传统天线难以知足日益增长的数据流实现快速传输，而且移动终端用户、移动终 端产品对射频天线都提出更高效、更快、更稳定的性能哀求。
以是运用在单机上的射频天线也从过 去的单一的语音天线、GPS 天线、WLAN 发展至 MIMO 主天线、NFC 天线等，乃至是更高代价的 集成射频天线模组等。
我们认为天线行业技能不断升级、移动终端市场的火爆成为推进射频天线行 业发展的源动力。

天线的技能改造是推动无线连接向前发展的主要引擎

天线是吸收和发射电磁波的元器件，是手机等终真个核心部件。
现在 4G 手机天线大多为 22，部 分离机为 44。
5G 作为新一代通信技能，引入了一系列新的技能和标准。
这些新的技能和标准将 大幅提升手机天线的设计和制造难度。
天线正朝着高度集成化、繁芜化的方向发展。
MIMO 技能在 发射端和吸收端采取多根发射天线和吸收天线，通过空分复用提升速率和容量，是 4.5G 及未来 5G 时期的核心技能。
目前 44MIMO 哀求在手机端采取 4 根天线进行吸收，而每根天线均须要一整套 的射频前端模块，射频前端器件的数量将成倍增加。
未来 5G 时期的手机可能集成 8 根、16 根乃至 更多的天线，射频前端器件的数目会更加弘大。

射频繁芜性的提高使得天线数量有所增加，靠近手机可达到的实际极限。
从智好手机系统架构上也 可以看出，5G 需求更高的数据速率，须要更多的天线，以利用多种办法来供应，包括多频带载波聚 合、4x4LTE MIMO 与 Wi-Fi MIMO，天线的范例数量也将从 4G 手机的 4-6 根增加到 8-10 根，乃至 更多，但天线可用空间在缩小。

在 5G 商用之前，估量 4.5G 会在移动终端逐步利用。
就手机天线而言，目前普通 4G 手机天线采取 2x2 MIMO，4.5G 利用 4x4 MIMO，4.5G advance 利用 8x8 MIMO，未来进入 5G 时期有望采取 64x8 MIMO 的天线，基站和手机终端天线数量分别增长 30 倍和 3 倍，同时天线设计难度上升，天线厂商 受益于天线需求的增长。

5G 带动高频高速需求，通信 PCB 迎确定性机会

3.1 5G 时期数据量巨大，建站密度增加

根据 IMT-2020（5G）推进组提出的 5G 关键能力，5G 须要具备比 4G 更高的性能，支持 0.1~1Gbps 的用户体验速率，1 百万/ Km2的连接数密度，毫秒级的端到端时延，数十 Tbps/ Km2的流量密度，500Km/h 以上的移动性和数十 Gbps 的峰值速率。
个中，用户体验速率、连接数密度和时延为 5G 最基本的三个性能指标。
同时，5G 还须要大幅提高网络支配和运营的效率，比较 4G，频谱效率提 升 5~15 倍，能效和本钱效率提升百倍以上。

ITU 从 eMBB（增强型移动宽带）、mMTC(海量机器类通信)、uRLLC（超可靠、低时延通信）的三 大运用处景上做出方案。
根据喷鼻香农公式：C＝B log2(1+S/N)。
个中 C 是最大传输速率；B 为频谱带 宽；S 为旗子暗记功率；N 则是噪声功率。
提高传输速率最直接的做法便是提高频谱带宽，总的来说分 为三类方法：1）提高频谱范围，由 C= V，为了提高频率，那么所需波长就越小。
也就出身了 5G 的关键技能之一：毫米波（mm Wave） ；2）提高频谱利用率，那么这就涉及到了大幅提高频谱效率 的 Massive MIMO；3）为了提高在传输过程中的效率，减低能耗，便引出了 3D 波束赋形技能。
在 实现以上技能的条件下，三大运用处景基本办理。

5G 因频段较 4G 有较大提升，基站数量将大幅增长。
移动通信从 2G 至 3G 和 4G，频段也从 800MHz/900MHz 提高至 1.8GHz 和 2.5GHz。
进入 5G 时期，在三大运用处景和高频高速的哀求下， 5G 将采取 3GHz 以上的更高频段，基站覆盖范围持续缩小，须要基站培植密度不断加大（低频基站 覆盖 0.5-1 公里，高频 28GHz 基站覆盖不超过 350 米）。
根据中国联通的估量，5G 建站密度将至少 达到 4G 的 1.5 倍。

据工信部数据，截至 2018Q1 我国 4G 基站数共 338 万个，目前 4G 基站培植及投资已趋缓。
由此 我们估量，未来 5G 全覆盖我国宏基站数将达到 450 万个，按中国占环球 4G 基站近一半的比例计 算，5G 宏基站数量或达 900 万个。

通信领域运用在 PCB 下贱运用中一贯霸占较大的比重，通信设备的 PCB 需求紧张以多层板为主 （4-16 层板的占比达到 65.29%，个中 8-16 层板占比约 35.18%），包括背板、高频微波板、高频 多层板等。
从 5G 的培植需求来看，5G 将会采纳“宏站+小站”组网覆盖的模式。
毫米波高频段（以 28GHz 为例）的小站覆盖范围是 10-20m，运用于热点区域或更高容量业务场景，由于小基站紧张 用于高频段培植，现阶段方案仍不愿定，故而不做估量。
宏基站数量的大幅增加将有望拉动 PCB 需 求，海内通信板厂商将持续受益 5G 推进。

3.2 基站架构改变，射频侧 PCB 代价量提升

4G 时期，一个标准的宏基站紧张由基带处理单元（Base Band Unit，BBU）、远端射频单元( Remote Radio Unit，RRU)和天线组成。
远端射频单元（RRU）通过接口与 BBU 通信，完成基带旗子暗记与射 频旗子暗记转换。
RRU 紧张包括上、下行旗子暗记接口单元、处理单元、功放单元、低噪放单元、双工器单 元等，构成下行与上行旗子暗记处理链路。
个中接口单元供应与 BBU 之间的接口，发送基带 IQ 旗子暗记； 下行旗子暗记处理单元完成旗子暗记上的变频、数模转换、射频调制等旗子暗记处理功能；上行旗子暗记处理单元主 要完成铝箔、混频、模数转换等功能；功放及低噪放单元分别对下行和上行旗子暗记进行放大；双工器 支持收发旗子暗记复用并对收发旗子暗记进行滤波。

目前较为广泛运用的基站构造为分布式基站，RRU 与 BBU 分离通过馈线与天线连接。
分布式基站 在目前 4G 时期看似问题不大，但在 5G 时期却不再适用。
分布式基站在 5G 时期劣势紧张表示在： 1）天线支配困难，管理效率低下且支配及掩护本钱较高。
以 8T8R 的 8 端口天线为例，8T8R 天线 对应须要拉出 8 根馈线，在 4G 时期还可以接管。
但 5G 时期 Massive MIMO 运用后，MIMO 数量 达到 64T64R 时，若仍采取分布式基站 64 根馈线将使天面支配困难，并且为之后的管理带来很大的 难度；2）传输损耗较高。
基站实际支配中常会碰着须要利用长馈线的环境，由此造成旗子暗记能量的严 重衰减，并且射频放大后的功率 50%~90%可能会在馈线传输中损耗。

由此，为适应 5G 核心技能之一的 Massive MIMO 及传输低损耗哀求，有源天线基站应运而生。
传 统基站天线常日由天线阵子、反射板、馈电网络及天线罩组成。
5G 基站有源天线则将 RRU 与天线 组合而成有源天线单元（Active Antenna Unit，AAU）。

有源天线构造中，每一个天线阵子的背后直接连接分布式的微型收发单元（micro-radio），包括数模 /模数转换器、放大器（PA）低噪放（LNA）和双工器（duplexer），所有的微型收发单元由数字信 号处理模块(digital signal processing，DSP)掌握，实现同步功能和数字波束赋形功能， Optical(common public radio interface，CPRI)接口用于连接基带处理单元(base band unit，BBU)， 实现 I/Q 数据的远程传送。

采取 AAU 办理方案后，天面变得简洁、可靠、稳定，紧张上风如下：1）支配大略，占用空间小。
AAU 尺寸较小，大大降落了选址和物业折衷难度；2）馈电损耗大幅降落。
由于减少了馈线连接部 分，馈电损耗趋于 0；3）管理效率高。
AAU 支持多种电调模式，可以远端对天线进行调度，大大 提升掩护效率。

为了应对上述基站架构的改变，基站射频侧的 PCB 需求发生了显著的变革：1）由于 RRU 与天线 的集成，天线系统繁芜度大大提升，AAU 的 PCB 板须要在更小的尺寸内集成更多的组件，相应线 路板的层数也会提升，带来 PCB 代价量增加；2）5G 频段更高、速率更快，对付 PCB 上游覆铜板 材料的传输损耗和散热性能哀求更高，而高频高速板材将会带来工艺哀求、加工难度的增加，相应 的 PCB 的代价量也会增加。

架构改变带来 PCB用量变革，按照主流方案，5G时期 RRU 与天线将集成为 AAU，频段上升到 3GHz 以年夜将带来高频 PCB 材料运用的增加。
因此，对付 PCB 企业而言，干系产品加工难度和工艺哀求 将大幅增加。
根据家当链调研信息，我们估量单个 AAU 的 PCB 用量约为 0.64 ㎡。
单价方面，目前 天线部分的整天职为三部分：接头 30%，PCB50%，阵子 20%。
由于 RRU 与天线集成对 PCB 板 的工艺和材料提出了较高的哀求，相应的产品价格也会上升。
根据家当链调研信息，天线部分用到 的 PCB 板一样平常为四层板。
综合公司产品的单价及向供应链理解得到的信息，我们估量 AAU 用 PCB 单价约为5000元/㎡，由此单面天线部分给PCB带来的代价量约为3200元（单基站三面天线共9600 元），相较 4G 时期代价量提升数倍。

除了基站架构改变带来射频侧的变革以外，5G 也是物联网时期所必须的通信技能。
移动和信息技能 的快速发展正推动互联网从消费级向家当级演进，物联网终端设备的指数级增长以及海量数据的产 生对付 BBU 的处理能力及 OTN 传输能力提出了超高的哀求。
以高清监控、自动驾驶等物联网设备 产生的数据量来看，高清监控可产生 10GB/天的数据，自动驾驶可产生 4TB/天的数据，航空翱翔和 智能工厂则可分别产生 40TB/天、1PB/天的数据。

其余一方面，连接终端也将呈指数级增长，据德勤研究数据，2016 年连接终端已达 100 亿，2040 年有望达到 10 万亿。
数据量及接入设备的猛增将带来环球数据总量的飞速增长，据 IDC 估量，2020 年环球数据总量将达到 44ZB，2035 年将达到 19267ZB，CAGR=50%。

BBU：

基带处理单元（BBU）卖力集中掌握与管理全体基站系统，完成高下行基带处理功能，并供应与射 频单元（RRU）及传输网络的物理接口，完成信息交互。
5G 时期数据量大幅增加将对 BBU 的处理 能力提出超高的哀求，一方面 BBU 用主控板及基带板的工艺哀求及加工难度大大提高；另一方面， 相应线路板的层数也会有所增加。
两相结合，BBU 用线路板也将迎来代价量的上升。
（4G 时期 BBU 侧 PCB 紧张由主控板、基带板及电源板组成，个中主控板紧张实现基带单元掌握管理、数据交流及 系统时钟等功能，基带板紧张实现基带旗子暗记处理功能，电源板则为 BBU 供应电源转换，代价量较低）。

3.3 5G 时期基站射频侧 PCB 市场空间测算

按 5G 全覆盖规格，我们估量环球须要培植 900 万个宏基站，中国须要培植 450 万个宏基站。

AAU 方案：根据现有方案，RRU 与天线合并我们估量单个 AAU 利用 0.64 ㎡ PCB，并且估量价格 在 5000 元旁边，单个基站有 3 个 AAU，则环球 AAU 侧带来的 PCB 的市场空间就达 259.6 亿元。

RRU+天线方案： 5G 时期须要处理的数据量大幅增加，我们估量将带来 PCB 的代价量上升。
5G 时期天线和 PCB 估量有明显升级，受益于新材料和加工难度的提升，我们估量 ASP 将上升 50%， 据此估算环球 RRU+天线方案带来的市场空间为 283.6 亿元。

因此根据我们的测算，基站端射频侧（包含 AAU 方案和 RRU+天线方案）环球 PCB 市场空间将达 543 亿元，较 4G 提升 5 倍。
如再考虑 OTN 干系设备所用的背板单板的量价齐升，以及小基站覆盖 带来的增量，5G 给 PCB 带来的市场空间将超千亿。

3.4 优选赛道，龙头深度受益

目前，在低端硬板上由于进入门槛低，产品的价格竞争已经白热化，整体的毛利率水平相对较低； 随着 5G 时期来临，PCB 的技能哀求和工艺制程显著提升，将会大大提高厂商的进入门槛。
海内通 讯 PCB 板厂商以深南电路、沪电股份为主，内资通信板龙头与紧张的通信设备商如华为、复兴合 作密切，在 3G、4G 时期有良好的互助开拓关系，公司干系产品技能行业领先并在供应链地位较强， 我们估量龙头公司未来能共享基站培植带来的红利，助力公司古迹增长。

深南电路，通讯基站设备 PCB 主力供应商。
公司目前有四个工厂，分别位于深圳龙岗（2 个）、江 苏无锡、南通。
分业务来看，PCB 业务在龙岗有 2 个工厂，无锡和南通各 1 个；PCBA 业务在龙岗 有 1 栋楼，无锡有一些生产线；IC 载板业务在龙岗有 2 个工厂，无锡有 1 个工厂。
分工厂来看，龙 岗工厂紧张涉及通信、工控、做事器及航空航天等领域，紧张产品为 PCB、PCBA 及 IC 载板，龙 岗工厂 2007 年设立，目前为公司的老工厂；无锡工厂紧张生产 PCBA 及 IC 载板，IPO 项目之一的 IC 载板项目由无锡深南履行，方案年产能 60 万㎡/年，年产值 13.8 亿元，19 年年中投产。
南通工 厂为 IPO 募投项目——数通用高速高密多层印制电路板（一期），紧张面向 5G数据通信设备，方案 年产能 34 万㎡/年（实际产能 40 万㎡/年），年产值 8.4 亿元，处于满产状态。

沪电股份：通讯及汽车板领域布局完善。
公司目前共有三个厂区：昆山主厂即昆山沪士青淞厂（主 要生产企业通讯类产品）、昆山沪利微电（紧张生产汽车板和汽车类低端非安全性产品）、湖北黄石 新厂黄石沪士（以中低端产品为主，承接昆山两厂订单转移，设计产能 300 万平方米）。

四、 投资建议

展望 2020 年，是 5G 迎来爆发的一年。
我国电子信息制造业依然面临外部贸易摩擦的不愿定性、人 力本钱提升、家当转型等多方面压力。
随着环球市场上各种高性价比的手机不断呈现及消费者换机需求逐渐减弱，智能机市场已经逐渐饱和。
上游零部件厂商依赖下贱终端量的增长难以实现，供应 链之间的公司竞争加剧，我们坚持电子行业 2020 年“中性”评级。

我国仍是环球电子制造基地，具有最完善的家当链以及弘大的消费群体，家当界也在纷纭寻求转型 升级的机会。
同时，随着 5G 通信的附近，更多频段得开拓、新技能得引入，知足我们即时下载、 社交直播、在线游戏等需求。
2020 年我们建议关注 5G 家当链公司：

1）移动端：国家武断推进 5G 培植，为 手机射频前端行业带来增长机遇，紧张包括功率放大器(PA)、 天线开关(Switch)、滤波器(Filter)等。
一方面射频模块须要处理的频段数量大幅增加，另一方面高频 段旗子暗记处理难度增加，系统对滤波器性能的哀求也大幅提高。
卓胜微的高性能开关、 LNA 和 Div FEM 模组有望率先实现国产替代，进入 HOVM 等一线品牌供应链；顺络电子、麦捷科技的高性能 LTCC 作为手机滤波器，为古迹提升供应更大弹性。
同时，5G 时期天线设计难度及数量同时增加，信维通 信、硕贝德有望受益于天线单机代价量的提升。

根据 Yole Development 的统计，2G 制式智好手机中射频前端芯片的代价为 0.9 美元，3G 制式智能 手机中大幅上升到 3.4 美元，支持区域性 4G 制式的智好手机中射频前端芯片的代价已经达到 6.15 美元，高端 LTE 智好手机达到 12-15 美元，是 2G 制式智好手机中射频前端芯片的 17 倍。
估量到 2023 年手机射频（RF）前端模块和组件将达到 350 亿美元，17-23 年复合年增长率为 14%。
滤波 器的市场空间将从 2017 年的 80 亿美金快速发展至 2023 年的 225 亿美金，17-23 年复合增速达到 19%。
我们推举消费电子、基站和汽车全方位布局的立讯精密、天线与指纹模组双轮驱动的硕贝德、 国产滤波器先行者信维通信和麦捷科技、海内电感龙头顺络电子。

2）基站端：按 5G 全覆盖规格，我们估量环球须要培植 900 万个宏基站，中国须要培植 450 万个宏 基站。
截止 2019 年底，估量海内三大运营商将建成 20 万个 5G 宏基站，预期 2020 年底，全国将 建成 100 万个 5G 宏基站。
AAU 方案：根据现有方案，RRU 与天线合并我们估量单个 AAU 利用 0.64 ㎡ PCB，并且估量价格在 5000元旁边，单个基站有 3 个 AAU，则环球 AAU 侧带来的 PCB 的市场空间就达 259.6 亿元。

RRU+天线方案： 5G 时期须要处理的数据量大幅增加，我们估量将带来 PCB 的代价量上升。
5G 时期天线和 PCB 估量有明显升级，受益于新材料和加工难度的提升，我们估量 ASP 将上升 50%， 据此估算环球 RRU+天线方案带来的市场空间为 283.6 亿元。

因此根据我们的测算，基站端射频侧（包含 AAU 方案和 RRU+天线方案）环球 PCB 市场空间将达 543 亿元，较 4G 提升 5 倍。
如再考虑 OTN 干系设备所用的背板单板的量价齐升，以及小基站覆盖 带来的增量，5G 给 PCB 带来的市场空间将超千亿。
建议关注通信板龙头深南电路和海内基站滤波 器领先企业东山精密、武汉凡谷。

3）半导体迎来拐点：2019 年上半年全行业经历了严重冷落后，从三季度开始朝向稳健复苏发展的 态势发展，存储器价格回稳，代工、封测产能利用率大幅提升，紧张龙头企业的各项数据环比也持 续反弹，并且从下贱来看这样的状态具备一定的持续性，可以看到 2020 年环球半导体家当景气度回 温的旗子暗记十分明显。

4）国产替代，行则将至：2019 年 5 月 17 日华为事宜爆发，加速了半导体供应链体系的重塑，国产 半导体家当链迎来历史性机遇。
受华为事宜影响，海内各领域的龙头系统级厂商也都在加快国产半 导体产品导入。
加之日本在年内也开始制裁韩国半导体材料领域，半导体家当链环球化 30 年的“效 率优先”受到寻衅，当前环球半导体供应链更多以“安全可控”为主线。
因此 2020 年国产替代会继 续成为海内半导体家当发展的主线。
建议关注：国产 FPGA 领先企业紫光国微、化合物半导体代工 新秀三安光电、封测龙头长电科技。

（报告来源：安然证券）

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