天线-滤波器一体化发展 产业链整合或成趋势

杨慧明

电子信息,装备制造,生物医药

  • 2019-11-08
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5G时代,基站逐渐向着小型化、轻量化方向发展。基站内部,天线-滤波器一体化发展由于能够大幅节约基站体积、降低基站重量,成为通信产业中一个重要的发展方向。

  摘要:5G时代,基站逐渐向着小型化、轻量化方向发展。基站内部,天线-滤波器一体化发展由于能够大幅节约基站体积、降低基站重量,成为通信产业中一个重要的发展方向。

  随着Massive MIMO技术在5G基站的广泛应用,射频通道数倍增至64通道甚至128通道,由此带来基站体积及重量的问题。天线-滤波器一体化发展,有利于在铁塔负荷安全范围内安装基站并提高安装调试的便捷性,由此也引发了通信行业内的产业链整合。

  5G时代天线-滤波器一体化发展 AAU产业链上游重新洗牌

  3G及4G时代,基站天线供应商可为基站主设备商或通信运营商直接供货,但滤波器厂商的客户主要是华为、中兴等主设备商,经过主设备商组装调试后,再整体供货给运营商。随着5G基站向小型化、轻量化方向发展以及有源天线单元AAU的出现,通信设备朝着高集成化及高性能方向发展,滤波器-天线一体化的AFU(Antenna Filter Unified)设计成为行业技术热点。

  过去的天线与滤波器经由连接器连接,5G时代AFU设计通过将天线与滤波器集成,同时取消连接器,从而达到减少阻抗环节,缩小系统体积,降低系统成本,提高系统性能的目的。此外,将同为无源器件的天线与滤波器相集成,可以优化有源板的整体布局,进一步改善有源板的电磁兼容性。

  鉴于上述优势,若天线与滤波器一体化设计在5G时代成为主流,天线厂商需要先采购滤波器,再与自家天线集成后,才能为主设备商供货,由此产业链上下游或将出现转变。其中,天线厂商需要把滤波器与天线集成后反复调试以实现较好融合才能够达到主设备商在性能、体积等方面的要求。

AFU 方案带来产业链上下游转变

图1 AFU 方案带来产业链上下游转变

(中国通信网,长江证券研究所,金智创新行研中心)

天线滤波器一体化整合有望成为趋势

图2 天线滤波器一体化整合有望成为趋势

(中国通信网,长江证券研究所,金智创新行研中心)

  天线-滤波器一体化方案种,陶瓷滤波器需进行两次过炉,对于陶瓷自身以及PCB板工艺要求高,因此炉焊接技术成熟度对于AFU制造的性能与成本有着较大影响。此外,滤波器与天线集成后的效果也取决于两者的品质参数,因此该方案将形成滤波器与天线厂商间的博弈,并对两者性能指标提出较高要求,前期推广难度或将面临挑战。总体来看,在5G时代,天线厂商作为平台对滤波器厂商进行垂直整合可能成为产业趋势,产业链关系面临洗牌。

  表1 天线滤波器一体化整合案例

天线滤波器一体化整合案例

  (Wind,长江证券研究所,金智创新行研中心)

  主设备商整合天线及滤波器厂商或成趋势

  5G时代,RRU将与天线合并为有源天线单元AAU,天线将被集成至主设备商AAU中。传统天线厂商需要与主设备商深度绑定来维持市场份额;主设备商为获得AAU的自主设计、制造能力,也需要通过与传统天线厂商进行深度合作来提高产品整体竞争力。

  目前,众多主设备制造商不断进行一体化智能天线AAU的研发、制造,传统天线厂商也逐渐站队主设备商,主设备商整合天线、滤波器厂商或成未来趋势。

主设备商整合天线&滤波器厂商或成未来趋势

  图3 主设备商整合天线&滤波器厂商或成未来趋势

  (中国通信网,长江证券研究所,金智创新行研中心)

  华为从1995年开始进行基站天线的自主研发及生产,经过多年发展,目前华为是全球唯一同时具备RRU以及天线生产能力的5G主设备商。2019年,爱立信收购德国凯瑟琳集团的天线和滤波器业务,从而希望加强内部天线以及滤波器的设计、研发能力,缩小与华为的技术差距。此外,中兴和摩比发展、诺基亚贝尔和安弗施RFS的深度合作都属于此类。为缩小技术差距,主设备商可能继续加大自主研发天线、滤波器力度,也可能与天线滤波器厂商开展深度合作,甚至直接并购天线及滤波器厂商。

  表2 天线、滤波器、主设备商格局变化

天线、滤波器、主设备商格局变化

  (Wind,长江证券研究所,金智创新行研中心)

  从目前产业格局看,传统天线及滤波器厂商的成长空间、技术路线受制于主设备商,尽管5G时代主设备商垂直整合上游射频厂商将成为趋势,但主设备商处于供应链管理(希望存在竞争者)、产品管控以及性价比(主设备商成本更高)等方面的考虑,已经在陶瓷介质方向提前布局的滤波器厂商和具备天线-滤波器一体化设计能力的天线厂商仍具备一定竞争力。此外,目前已经和主设备商进行深度绑定并积极布局一体化智能天线AAU研发的射频企业,在未来射频上游产业链关系重新洗牌中,有望享受无线主设备商垂直一体化整合的红利。

  结语

  5G时代,天线-滤波器一体化方案有助于基站向小型化、轻量化方向发展,有望成为未来行业主流方案,由此将导致AAU产业链上游重新洗牌。此外,由于主设备商掌握行业话语权,未来其整合天线及滤波器厂商将成为趋势。

 

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