2017-通信-5G毫米波：大显身手，射频革新_22页-2mb

报告摘要

通信行业专题报告总结：5G毫米波射频革新与投资策略

核心内容概述

本报告聚焦于5G毫米波技术在通信行业中的应用与发展趋势，分析其技术特性、市场前景及对产业链的影响。报告指出，毫米波频段将被广泛用于5G热点覆盖场景，其技术应用将推动射频系统集成度提升，并带来新的市场机遇。同时，报告提出了对相关企业的投资建议和风险提示。

主要观点

1. 毫米波技术在5G中的应用

毫米波定义：频率在30GHz-300GHz，波长1mm-10mm的电磁波，具有带宽宽、波束窄、分辨率高、全天候传输等优势。
应用场景：主要应用于热点高容量场景，满足极高数据传输速率和流量密度需求，如1Gbps用户体验速率、数十Tbps/km²流量密度。
频段规划：工信部规划将3.3GHz-3.6GHz、4.8GHz-5.0GHz、24.75GHz-27.5GHz、37GHz-42.5GHz用于5G，其中高频段毫米波频段的引入超出市场预期。
与Massive MIMO结合：毫米波与大规模天线阵列技术结合，可以有效提升网络容量和信号覆盖能力，实现100-200米的覆盖目标。

2. 基站射频系统集成度提升

架构演变：从传统的BBU与RRU分离模式逐步演变为射频模块与天线融合的一体化有源天线（AAU）方案。
射频器件数量增长：5G基站射频系统将使用大量射频器件，如功率放大器（PA）、移相器、低噪声放大器（LNA）、天线开关等。
技术挑战：毫米波射频系统设计制造面临高技术壁垒，包括平面天线设计、芯片集成度、传输媒介优化、测试设备升级等。

3. 射频器件技术工艺趋势

SIW结构：基片集成波导（SIW）作为新型导波结构，具备低插损、高功率容量、小型化等优势，有望在5G毫米波射频系统中广泛应用。
MEMS技术：MEMS射频器件（如开关、滤波器）市场增长迅速，预计2017-2022年全球市场规模年复合增长率达35%。
化合物半导体：氮化镓（GaN）和砷化镓（GaAs）等化合物半导体材料在高频射频系统中具备广阔前景，2020年全球GaN射频器件市场规模预计达6.2亿美元。
铁氧体材料：铁氧体开关在5G毫米波射频系统中具有插入损耗低、功率容量大、可靠性高等优势，已在雷达系统中广泛应用，未来有望在民用通信中推广。

关键信息

市场规模预测

2019年：5G毫米波频段基站射频系统市场规模预计为24亿元。
2020年：预计增长至72亿元。
2021年：预计达到120亿元。

投资建议

推荐关注：
- 国睿科技（600562）：雷达龙头，具备高频段射频器件研发能力。
- 通宇通讯（002792）、武汉凡谷（002194）、盛路通信（002446）：基站天线和射频器件制造商。
- 信维通信（300136）：终端天线生产商，布局射频新材料。
- 三安光电（600703）：布局GaN代工市场，获国家大基金支持。

风险提示

标准制定风险：5G毫米波频段标准制定及研发进展不达预期。
商用进程风险：我国5G毫米波频段商用进程可能滞后。
技术路径变化风险：毫米波天线阵列和射频器件技术路径或生产工艺可能发生变化。
成本过高风险：生产成本高企可能导致产品价格过高，影响商用进程。

5G毫米波射频系统技术挑战

1. 平面天线设计与制造

毫米波天线体积小型化、重量轻量化，但对加工精度和材料要求高。
需要开发高增益、低损耗的平面缝隙天线阵和多波束天线技术。

2. 芯片集成度

毫米波系统需要高集成度的芯片，如GaN、GaAs等化合物半导体。
需要将多个射频器件集成到单个RFIC中，以满足体积和性能需求。

3. 传输媒介优化

传统金属波导和微带线等微波传输线不适用于毫米波频段。
需要新型导波结构如SIW，以降低损耗、提高集成度。

4. 测试与测量

毫米波器件测试难度大，传统测试方式不适用。
需要发展更复杂的测试方案，如矢量信号发生器和网络分析仪。

技术发展趋势

SIW结构：可实现低插损、高Q值、高功率容量，适合大规模集成。
MEMS射频器件：在开关、滤波器等器件中应用广泛，市场增速快。
GaN半导体：在高频、大功率射频系统中表现优异，市场增长潜力大。
铁氧体材料：在开关等器件中具备明显优势，适用于毫米波系统。

投资策略与行业评级

投资策略

推荐关注具备高频段射频器件研发、制造能力的公司，如国睿科技、通宇通讯、中兴通讯、信维通信等。
关注具备化合物半导体代工能力的厂商，如三安光电。

行业评级

强于大市：5G毫米波频段将推动通信行业增长，预期表现优于沪深300指数。
投资评级：
- 强烈推荐：预计6个月内股价表现强于沪深300指数20%以上。
- 推荐：预计6个月内股价表现强于沪深300指数10%-20%。
- 中性：预计6个月内股价表现与沪深300指数基本持平。
- 回避：预计6个月内股价表现弱于沪深300指数10%以上。

结论

5G毫米波技术的引入将推动通信行业在射频系统集成、天线设计、器件制造等方面的技术革新。随着Massive MIMO和波束赋形等技术的广泛应用，毫米波射频系统将迎来快速增长。然而，其技术难度高、成本高，仍需克服诸多挑战。报告建议投资者关注具备相关技术储备和市场竞争力的公司，同时警惕标准制定、商用进程、技术路径变化等风险因素。

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