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【市场观察】5G仅是开端,“电子+”时代来临

日期: 2019-11-29 17:12:07

在此宏观背景下,以工程师红利支撑的科技产业担负着实现国家经济结构升级、跨越中等收入陷阱的长期使命。而作为科技产业基石的电子行业正在5G创新周期当中迎来“电子+”趋势下的发展新机遇,建议关注天线、射频前端、光学、TWS、可穿戴、半导体、VR等方向上的投资机遇。


新标准新王者

华为接棒引领5G高速物联时代
 

回顾1G时代的摩托罗拉、2G时代的诺基亚、3G/4G时代的苹果的发展历程可见,手机行业的历史变迁是通信产业演进的具体体现。面对以大带宽、低延迟、广连接为特征的5G时代,终端之间的互联互通成为核心功能性需求,而当下人手一部的智能手机有望成为万物互联的入口。



因此相较于其他终端厂商而言,更看好作为通信公司的华为由网到端展现竞争力,基于在5G标准制定过程中的领先地位,借助鸿蒙系统打破硬件的边界,引领5G高速物联时代,建议关注华为产业链核心标的。

5G网络建设仅仅是这一轮创新周期的开端

 

 

 

赋予电子产业链长期成长潜力

面对渐行渐近的5G时代,其核心是人类信息传输、共享能力的再一次升级,其背后的主要支撑是通信能力和芯片算力的提升,其具体体现是终端智能化趋势的加速推进,进而实现生产设备终端、消费终端等万物互联。可以将这一趋势概括为“电子+”,即在物联网时代实现各类非电子产品的电子化、简单电子产品的智能化,这两年快速兴起的TWS耳机、智能手表、智能穿戴、智能音箱、智能汽车均是“电子+”趋势的体现,华为所提出的1+8+N的产品架构也正是响应“电子+”趋势的战略布局。



华为基于鸿蒙OS所提出的1+8+N战略同样是其他终端品牌如苹果、联想、小米的产品布局方向,而这一方向为3C产业链赋予了品类扩张的长期成长潜力。展望作为5G创新周期开端的2020年:手机依然是1+8+N架构的核心,天线、射频、光学和折叠屏是主要升级方向;以TWS、智能手表为代表的可穿戴市场方兴未艾;而作为下一代通信升级方向的VR/AR有望复制TWS兴起历程,成为手机外设的另一块屏;继华为智慧屏重新定义电视功能,高清化和智能化正使大屏显示行业焕发新机。

天线:MIMO天线将成为5G标配,LCP/MPI在5G高端机中开始渗透

基于5G Massive MIMO基站的建设,智能手机等移动终端对于数据传输速率的性能要求越来越高,采用更多的天线从而在带宽不变的情况下增加信道容量成为可行的方案,根据硕贝德测算数据,在信噪比为20dB的条件下,8X8MIMO、8X4MIMO、4X4MIMO的信道容量分别为43.97bps/Hz、28.87bps/Hz、22.15bps/Hz,因此认为,MIMO天线自4G时代兴起以来将逐步成为智能手机天线的核心技术。



LDS天线的平均单机成本较传统FPC天线更高,在2016年的渗透率仍远低于FPC。根据LPKF数据,在4G时代用LDS工艺实现手机天线的平均单机成本在5~6元,而FPC工艺的平均单机成本仅1~2元,因此根据QYR数据,在2016年FPC天线依然占据70%以上的手机天线市场,LDS仅20%左右,冲压成型天线占据剩下的10%左右

一方面随着4X4 MIMO天线的渗透,单机天线用量大幅提升,金属中框作为天线发射端的承载能力受限,另一方面随着玻璃机壳的广泛应用,机壳对于内部天线的屏蔽问题得以解决,天线以FPC、LDS等多种方式在手机内部应用的前提已经具备,造成智能手机天线产业的市场扩容、订单增长,推荐硕贝德,建议关注信维通信。



LCP、MPI有望成为集成连接线及部分天线功能的软板新工艺。目前终端天线应用较多的软板基材主要是聚酰亚胺(PI),但是由于PI基材的介电常数和损耗因子较大、易受潮、可靠性较差,因此PI软板已经无法适应未来的高频高速趋势。

LCP/MPI材料将在5G时代逐步取代目前的PI基材,成为集成连接线及部分天线功能的软板新工艺,但由于LCP/MPI的成本均较PI基材有明显提升,在加工过程中进行弯折的工艺难度大,一定程度上弱化了软板天线相对于LDS天线的竞争优势,因此LDS天线在5G时代仍有望作为Sub 6GHz频段主流的天线工艺路径之一,这一点由目前已经推出的搭载LDS天线的华为mate 20X(5G)可见一斑。



LCP高频特性好,更适宜集成化的设计,但成本较高。iPhone X中的LCP天线一方面作为蜂窝天线的重要组成部分,配合手机金属边框共同完成通信功能,另一方面直接在软板上直接画线作为Wifi天线。除此之外,LCP软板有一段细长的传输线,将射频信号与基带芯片连接在一起。相比于传统的射频同轴线,具有体积小,结构紧凑,传输效率高的优点。目前LCP软板成本约为PI软板的2~2.5倍。全球范围内,台湾嘉联益和日本村田是主要的LCP天线软板供应商。


 

射频前端:5G射频前端集成化需求迫切,毫米波频段催生AiP新市场

在5G终端有限的空间中需要采用更加集成化的方案来缩小整个射频前端的体积。射频前端(RFFE)是移动终端的射频收发器和天线之间的功能区域,主要由功率放大器(Pa)、低噪声放大器(LNA)、开关、双工器、滤波器和其它被动器件组成。在5G普及过程中,智能手机适用的频段范围扩大、传输速度提升,射频前端的复杂度、单机价值量显著增加。

根据skyworks数据,5G终端将支持30个频段并标配4X4 MIMO天线,滤波器的总数量将由4G时代的40个上升到70个,sub 6Ghz频段所对应的单机射频前端价值量将较4G时代上升7美金,达到25美金。





5G毫米波频段新增AiP模组需求,射频前端集成化进一步演进。面对5G毫米波频段,天线的尺寸将被缩小到毫米级,同时由于更高频率的5G毫米波频段馈线损耗过大,因此在手机射频前端诞生了AiP模组需求,即基于封装材料与工艺,将天线与芯片集成在封装内,实现系统级无线功能的技术。AiP技术顺应了硅基半导体工艺集成度提高的趋势,兼顾了天线性能、成本及体积,代表着近年来天线技术的重大成就及5G毫米波频段终端天线的技术升级方向



 

 

 

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