5G系列报告之六：新空口、新格局，MASSIVE_MIMO重构天线产业链_29页_2mb

5G系列报告之六：Massive MIMO重构天线产业链

核心内容

5G时代，Massive MIMO（大规模天线阵列）成为提升网络容量和覆盖的关键技术之一。它通过增加天线数量和实现3D波束赋形，显著提高了频谱利用效率和网络性能。随着5G基站向有源天线（AAU）发展，天线产业链将发生重大变化，上游材料和加工工艺的重要性将显著提升。

主要观点

• Massive MIMO技术 是5G三大核心应用场景（eMBB、mMTC、uRLLC）的关键支撑技术，通过多波束和多天线技术显著提升网络容量和用户体验。
• AAU架构 将取代传统无源天线，集成射频处理单元和多通道天线，提升系统容量、降低部署成本。
• 5G的高频段和高密度部署将带来PCB用量的大幅增加，预计单基站高频PCB材料用量将达8000 cm²，是4G的10倍以上。
• 3D塑料振子 因其高精度、低成本、轻量化等优势，有望成为5G天线振子的主流方案，替代传统钣金和压铸方案。
• 天线产业链生态 将发生变革，下游客户从运营商转向设备商，设备商供应链中地位稳固的厂商将受益最大。
• 5G带来高频覆铜板和通信PCB市场价值提升，国内企业如生益科技、飞荣达、沪电股份、深南电路有望受益。

关键信息

1. Massive MIMO提升网络容量

• Massive MIMO 是5G的关键技术，通过多天线阵列和波束赋形技术，实现更高的频谱效率和网络容量。
• 5G基站天线数量从4G的16个增加到64、128甚至256个。
• 通过3D波束赋形，可以提升覆盖范围和信号质量，降低干扰。

2. AAU架构带来PCB用量提升

• 5G基站采用AAU架构，集成射频处理单元与天线，使用PCB替代传统馈线和功率分配网络。
• 5G基站天线的PCB用量显著增加，预计单基站高频PCB材料用量为8000 cm²，是4G的10倍以上。
• 高频覆铜板和PCB板的技术门槛和附加值显著提高，国内企业有望实现进口替代。

3. 塑料振子成为主流

• 5G对天线振子的精度和轻量化要求提高，传统金属振子难以满足。
• 3D塑料振子 采用注塑成型+激光工艺，实现高精度、低成本和轻量化。
• 飞荣达是3D塑料振子的代表企业，提前布局并掌握核心技术，有望在5G时代占据重要市场份额。

4. 天线产业链重构

• 5G时代，天线下游客户由运营商转向设备商，设备商供应链中地位稳固的企业将受益。
• 产业链附加值向PCB和高频覆铜板转移，上游材料和加工环节的重要性提升。
• 基站密度预计是4G的1.5倍，带动天线器件需求大幅增长。

5. 重点公司推荐

• 飞荣达：5G天线振子龙头，掌握“改性塑料+选择性电镀”工艺，具备技术、专利和认证三大壁垒，预计2018年~2020年收入和净利润将显著增长。
• 生益科技：国内高频覆铜板龙头，有望在5G时代实现国产替代，提升毛利率。
• 沪电股份：通信PCB领先厂商，拥有高精度高速板工艺，5G周期将带来业绩拐点。
• 深南电路：通信PCB龙头，布局封装基板和电子装联，预计在5G周期中持续受益。

风险提示

• 5G商用进度不及预期：可能影响整个产业链的发展节奏。
• 行业竞争加剧：随着5G的推进，PCB和覆铜板市场竞争将更加激烈。
• 技术替代风险：塑料振子和高频材料是否能完全替代传统方案仍有待观察。

投资建议

• 重点关注飞荣达（5G天线振子龙头）、生益科技（高频覆铜板国产替代龙头）、沪电股份和深南电路（通信PCB加工领先厂商）。
• 5G射频前端市场将率先受益，建议投资者关注相关企业的发展潜力。

市场规模预测

• 全球5G天线振子市场规模预计达161亿元，其中中国市场份额115亿元。
• 5G基站数量预计为600万（国内）和840万（全球），带动天线及配套材料需求大幅增长。

图表与数据

• 图1：5G美国移动网络建设投资预测，无线接入网投资占比较大。
• 图2：5G空口技术储备。
• 图3：网络容量计算公式。
• 图4：高频材料需求从军事向民用通信领域转移。
• 图5：MIMO-OFDM技术在4G时代已成熟应用。
• 图6：MIMO技术随着天线数量增加提升频谱利用效率。
• 图7：OFDM技术示意图。
• 图8：MIMO技术历史演变。
• 图9：4G基站天馈线部署复杂，增加维护成本。
• 图10：Massive MIMO通过光纤直连地面，优化天面结构。
• 图11：4G基站架构图。
• 图12：Pre-5G天线传输容量提升。
• 图13：有源天线系统结构图。
• 图14：5G天线阵列演化带来高频材料需求增加。
• 图15：5G天线附加值转移示意图。
• 图16：MIMO技术历史演变。
• 图17：5G有源天线结构图。
• 图18：4G时代深南电路PCB销售单价。
• 图19：3D塑料振子方案分类图解。
• 图20：5G天线振子候选方案。
• 图21：频段变化带动运营商资本支出增加。
• 图22：从模拟通信到5G天线形态的演进。
• 图23：无源天线结构图。
• 图24：2014年全球基站天线厂商发货量占比。
• 图25：传统天线厂商市占率变化。
• 图26：2015年全球设备商运营商业务市场份额。
• 图27：国内三大运营商2011-2017年资本开支。
• 图28：主要上市公司射频器件毛利率。
• 图29：主要上市公司天线业务毛利率。
• 图30：4G后期通宇通讯毛利率修复。
• 图31：射频器件及天线A股上市公司收入规模。

表格数据

• 表1：ITU提出的5G核心性能指标。
• 表2：天线信号波束赋形示意图。
• 表3：国内和全球天线振子市场规模测算。
• 表4：飞荣达塑料天线振子解决方案。
• 表5：主要国家5G频谱规划。
• 表6：国外天线厂商龙头市占率和简介。
• 表7：2014年我国五大基站天线厂商发货量、市场份额和排名。
• 表8：主要上市公司射频器件业务毛利率。
• 表9：主要上市公司天线业务毛利率。

结论

5G时代，Massive MIMO 技术将推动天线产业链的全面升级，PCB和高频覆铜板将成为关键增长点，3D塑料振子有望成为主流方案。随着5G商用的推进，具备核心技术、工艺和认证优势的飞荣达、生益科技、沪电股份和深南电路等企业将显著受益。