电子行业射频系列（一）：迎接5G，终端天线的“变”与“不变”-20181224-国金证券-25页-3mb

电子行业研究总结

核心内容

本报告聚焦于天线行业的发展，特别是在5G技术推动下的变革。天线作为无线通信的关键元件，其重要性随着通信技术的演进而不断提升。报告指出，随着5G的推进，天线行业将面临量价齐升的机遇，预计2022年全球天线市场规模将达到30.8亿美元，复合增速为8.4%。此外，5G手机的普及将推动天线数量和性能的提升，尤其在毫米波段，将采用阵列天线，以实现更高的信号传输能力和更小的尺寸。

主要观点

• 天线行业属性：天线行业具有强定制化和高技术含量，技术与性价比并重。在行业快速变化阶段，技术尤为重要；在稳定阶段，价格优势更为关键。
• iPhone天线变迁：从2G到5G，iPhone的天线经历了多次技术革新，包括材料改进（如LCP）、结构优化（如三段式设计）和工艺升级（如insert-molding和LDS）。
• 5G天线技术：5G将分为Sub-6GHz和毫米波段，Sub-6GHz采用MIMO技术，毫米波采用阵列天线。5G天线将带来更高的集成度和性能需求。
• 材料选择：LCP和m-PI将在5G时代共存。LCP在高频段表现优异，但成本高、制造难度大；m-PI在中低频段性价比更高，将成为主流选择。
• 投资建议：重点关注具备天线射频能力及LCP产品能力的公司，如立讯精密、信维通信和电连技术。

关键信息

市场数据

• 市场优化平均市盈率：18.90
• 国金电子指数：3391.08
• 沪深300指数：3029.40
• 上证指数：2516.25
• 深证成指：7337.60
• 中小板综指：7434.81

技术发展

• 2G→4G：天线数量和性能提升，从单频到多频，从单天线到MIMO技术。
• 5G时代：
  • Sub-6GHz：采用MIMO天线，传统加工工艺仍适用。
  • 毫米波段：采用阵列天线，需波束成型技术，使用LTCC等新工艺。
• iPhone天线发展：
  • 初代iPhone：内置FPC天线，位于手机底部。
  • iPhone4：金属边框作为天线，引发“天线门”事件。
  • iPhone6及之后：采用三段式金属后壳设计，结合insert-molding技术。
  • iPhoneX：引入LCP材料，提升高频性能和轻薄化需求。

材料对比

• LCP材料：
  • 优点：低介电常数、低损耗正切角、良好的高频性能。
  • 缺点：成本高、制造难度大、良率需提升。
• m-PI材料：
  • 优点：性价比高，性能接近LCP，适合中低频段。
  • 缺点：高频性能不如LCP。

投资建议

• 推荐公司：立讯精密、信维通信、电连技术。
• 评级说明：
  • 买入：预期未来6-12个月内上涨幅度在15%以上。
  • 增持：预期未来6-12个月内上涨幅度在5%-15%。
  • 中性：预期未来6-12个月内变动幅度在-5%至5%。
  • 减持：预期未来6-12个月内下跌幅度在5%以上。

风险提示

• 5G发展不及预期：可能影响5G手机销量及天线行业。
• 厂商5G天线进展不及预期：技术难度高，国内供应链需进一步提升能力。

图表目录

• 图表1：天线与射频前端的连接示意图
• 图表2：影响电磁波传输距离的主要因素
• 图表3：全向天线辐射图
• 图表4：iPhone手机天线变化情况
• 图表5：iPhone手机天线功能演进
• 图表6：iPhone初代：内置FPC天线
• 图表7：iPhone3G：内置FPC天线（蜂窝天线 + WLAN、蓝牙和GPS天线）
• 图表8：iPhone4（GSM）：金属边框成为手机天线
• 图表9：iPhone4（CDMA）/iPhone4S：边框使用新的切割方式
• 图表10：iPhone4S使用接收分集技术，降低信号衰落概率
• 图表11：微型射频同轴连接线与FPC一体型线缆比较
• 图表12：iPhone6金属后壳三段式设计
• 图表13：iPhone6上下天线构成
• 图表14：天线测试用的微波暗室
• 图表15：手机天线将在格局的变化
• 图表16：通讯技术发展带来终端天线量价齐升
• 图表17：iPhone手机的无线功能逐渐增多
• 图表18：手机频段数不断增加
• 图表19：LTE progress
• 图表20：手机内部结构复杂度上升，对天线集成度需求提高
• 图表21：手机内部结构复杂度上升，对天线集成度需求提高
• 图表22：MIMO原理图
• 图表23：毫米波阵列天线共用一个馈点
• 图表24：毫米波天线使用含芯片阵列天线模组
• 图表25：MIMO天线 vs. 毫米波阵列天线
• 图表26：Qualcomm QTM052天线模组/Qualcomm骁龙X50 5G调制解调器
• 图表27：波束成形
• 图表28：LCP封装整合射频前端模组，实现用户终端轻薄化需求
• 图表29：全球手机不同无线制成的演进
• 图表30：全球天线市场空间
• 图表31：LCP软板与PI软板最大的区别在于FCCL的基材膜材料不同
• 图表32：LCP性能更优
• 图表33：LCP天线具有更高的可绕行，可整合多条传输线并与机身贴合
• 图表34：LCP四大关键技术
• 图表35：LCP产业链梳理
• 图表36：iPhoneX中的LCP以及两个LCP的wifi天线
• 图表37：LCP、MPI、PI优势综合对比

重要结论

• 天线行业在5G时代将面临技术与市场的双重挑战和机遇。
• LCP和m-PI将在5G中低频和高频段共存，其中m-PI因性价比高而成为主流。
• 天线厂商需具备强大的技术实力和制造能力，以适应5G带来的设计和工艺变化。
• 投资者应关注具备天线射频能力和LCP产品能力的公司，如立讯精密、信维通信和电连技术。