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射频系列报告之一:小天线技术发展趋势

时间:09-10 来源:海通电子研究 点击:

滑是一项重要因素;其次从整个天线的发展情况看,塑胶机壳和金属机壳的天线一体化趋势使众多精密公司切入天线业务,对传统的天线供应商产生较大威胁,在这种情况下公司也于2016年大力开展精密器件业务,并实现营收约4.85亿元,将这块业务同归类为天线后实现营收11.2亿元,总营收占比提高至64.9%。

从公司整体的产品路线图规划上看,依然会以天线业务为核心,随着无线通信系统的升级大趋势,在传统天线业务的基础上,重点发展可调谐天线、MIMO天线、NFC天线和无线充电元器件等业务。此外,在公司近几年外延发展的多项业务中,指纹识别模组和摄像头模组也成为营收重要贡献来源。

3、老牌龙头和行业新锐汇聚,机遇与竞争并存

信维通信和硕贝德作为传统的A股天线双雄,曾经主要面临的竞争压力来自海外,比如安费诺、Molex、泰科、Pulse和WNC等,近年来,一方面像立讯精密这样的国内厂商也向终端天线领域拓展,另一方面在集成度提高的大趋势下,瑞声科技、歌尔股份这样的声学巨头也希望借助音射频一体化切入这一市场。

整合还是被整合,终端天线行业的机遇和竞争并存,从产品的特点来看,终端天线需要为消费电子产品的整体设计服务,市场形势的变化要把握准行业发展的大趋势,我们会在下一章节做重点说明。

三、天线市场处于重构期,三大创新改变行业格局

1、5G提升天线单机价值量,众厂商紧盯毫米波天线蛋糕

从产业链相关调研情况来看,5G的研发正在如火如荼的开展。运营商、设备商和终端厂商目前的目标均是在2020年实现正式商用。按照ITU的规划,5G系统的推进按照研究、标准化和产品化可以分为四个主要阶段:

第一阶段:2016年之前,ITU主要进行针对愿景、趋势和频谱的前期研究工作,而3GPP 将会开展针对过渡性技术方案的研究和标准化工作。第二阶段:2016至2017年,ITU将会定义5G的技术需求和评估方法,而3GPP自Release-14正式开始5G技术的研究工作,这部分工作主要集中在SI(Study Item)阶段。第三阶段:2018年,ITU开始征集5G候选方案,3GPP的工作则会从SI向WI(Work Item)进行转换。在3GPP将于2018年9月发布的Release-15中,将会给出第一版5G技术标准,企业会以此标准为基础进入产品化阶段,5G商用将正式拉开序幕。第四阶段:2019年到2020年,ITU将正式开始5G标准化工作,3GPP将于2019年12月发布Release-16,公布增强版5G标准,主要针对毫米波频段。2020年将进入正式商用阶段。

根据ITU的规划,和4G移动网络相比,5G的峰值数据速率将从1Gbit/s提升至20Gbit/s,用户体验数据速度将从10Mbit/s提升至100Mbit/s,频谱效率将由1x提升至3x,支持移动速度将由350km/h提升至500km/h,通信延时将由10ms降低至1ms,设备连接密度(每平方千米)将由105提升至106,网络能量效率将由1x提升至100x,单位面积数据传输能力(每平方米)将由0.1Mbit/s提升至10Mbit/s。

总结来说,5G通信网络的技术特点为:更高的数据传输速率、更低的数据传输延时、更高的数据传输密度和更好的高速通信能力。

想要实现相比4G网络20倍的数据传输速率提升,主要的方式有两种,首先是载波聚合技术(Carrier Aggregation,CA)配合MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)技术。简单来说,载波聚合技术是将同一频段或者不同频段中的多个频点组合到一起,实现更高带宽,并不需要多根天线的配合;而MIMO技术是通过基站侧的多根发射天线和接收端的多根接收天线,实现在同一频点上接收多路信号,需要多根天线进行配合。

CA配合MIMO在现有的4G方案中已有大规模应用,以高通最新的处理器平台骁龙835为例,在接收链路最高可以支持4x4 MIMO,实现1Gbits/s的峰值下载速率。回顾我们前文图2所示的三星S8中的天线情况,可以看出总共有五根天线用于蜂窝通信,两根主天线、两根分集(Diversity)天线和一根载波聚合天线,其中主天线和分集天线可以组成MIMO模式下的4根接收天线。

对比来看,目前市场上大部分的国产手机,用于蜂窝通信的天线只有两根(一根主天线,一根分集天线),还没有进入5G时代时,单机价值量便有了超过一倍的潜在增长空间。

预计在5G时代,智能手机至少会支持8x8 MIMO,保守估计天线数量在8到10根左右,市场潜力巨大。

再看以Wi-Fi为代表的无线连接天线(连接器),这也是国内公司在苹果产品(iPhone、iPad和Mac)中的主要营收来源。从手机方面来看,苹果从iPhone 6S产品开始支持2x2 MIMO Wi-Fi,但从第三方拆机报告中未发现存在两根独立Wi-Fi天线的证据,猜测当Wi-Fi使用MIMO模式时,需要复用一根蜂

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