一、5G高頻化，微波/毫米波器件民用市場現(xiàn)狀分析

　　移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，使得用戶對無線通信服務(wù)的體驗速率、流量密度、時延、能效和連接數(shù)等提出了更高的要求。5G無線技術(shù)的變革正是為了解決這一系列的需求，更高頻率微波波段的引入不僅可以有效緩解目前擁擠的帶寬波段，并且能夠大幅提升傳輸速率和傳輸質(zhì)量，使得連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低時延高可靠和低功耗大連接等典型技術(shù)場景得以實現(xiàn)。三大運營商目前均已明確5G時間表，在2017年開通首個5G基站，2018年進(jìn)行系統(tǒng)組網(wǎng)驗證，2019年形成端到端商用產(chǎn)品和預(yù)商用網(wǎng)絡(luò)，2020年實現(xiàn)萬站規(guī)模化商用。5G基站的規(guī)模化鋪設(shè)將催生對射頻微波器件的大量需求，尤其是適用于高頻率工作區(qū)間的高精度元器件。

　　1、基站射頻市場

　　射頻前端芯片市場主要分為兩個方向：一個是以基站為代表的通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場，預(yù)計將率先進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。，三大運營商將于2019年啟動5G基礎(chǔ)建設(shè)，預(yù)計7年內(nèi)總支出金額達(dá)1800億美元（約合人民幣1.2萬億元），遠(yuǎn)高于2013~2020年的4G投資金額1170億美元。

　　1）宏基站方面：2016年底我國擁有4G宏基站約300萬，其中中國移動144萬，中國電信86萬，中國聯(lián)通70萬，2017年預(yù)計三大運營商新增60萬，至此4G廣覆蓋階段基本結(jié)束。假定5G宏基站數(shù)量是4G宏基站的數(shù)量的1.25倍，達(dá)到450萬個，而5G由于應(yīng)用Massive MIMO技術(shù)、射頻模塊和光器件模塊數(shù)量增加，宏基站的單站成本將明顯提升。預(yù)計5G宏基站的建設(shè)投資額將比4G高出55%以上。

　　2）小基站方面：隨著5G布局的展開，由于要使用高頻通信，實現(xiàn)更大容量，需要克服高頻通信具有的繞射能力差、易損耗、覆蓋范圍小等特點。因此5G時代將需要大量的小基站來完成更深更廣、室內(nèi)外無死角的覆蓋，支撐大容量高速率的需求。5G小基站將達(dá)百萬規(guī)模，投資額在百億級左右。

　　3）基站射頻器件方面：在2G 網(wǎng)絡(luò)基站中，射頻器件價值占整個基站價值的比重約為4%，隨著基站朝著小型化方向發(fā)展，3G和4G技術(shù)中射頻器件逐步提升至6%～8%，部分基站這一比重可達(dá)9%~10%。5G時代射頻器件的價值占比將會進(jìn)一步提高，未來5年將是基站射頻器件更新?lián)Q代的高峰。5G時代基站射頻器件的市場空間將超過500億。

　　射頻器件在基站中主要用于基站主設(shè)備（濾波器、雙工器等），以及天饋系統(tǒng)（合路器、塔頂放大器、天線內(nèi)置濾波器等）。其中濾波器和放大器技術(shù)含量高，占據(jù)主要份額，國內(nèi)軍工微波元器件廠商在該方面具有較多的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗，若能實現(xiàn)有效的成本控制，有望快速實現(xiàn)軍轉(zhuǎn)民。

各射頻器件之間的信號傳輸關(guān)系

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射頻器件各細(xì)分市場空間預(yù)測/億美元

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　　氮化鎵器件有望實現(xiàn)軍轉(zhuǎn)民。基站中以前采用的射頻功放主要基于LDMOS技術(shù)，但LDMOS技術(shù)的極限頻率不超過3.5GHz，也不能滿足視頻應(yīng)用所需的300MHz以上帶寬。因此輸出能量密度更高，工作環(huán)境溫度也更高，更高的輸出阻抗的氮化鎵(GaN)器件將成為未來的替代選擇。目前，由于成本問題，氮化鎵只能運用于軍用雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)。，國防和航天應(yīng)用占了射頻氮化鎵總市場規(guī)模的40%，雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)是射頻氮化鎵的最大應(yīng)用市場。不過通過改良制造工藝，擴(kuò)大晶元尺寸，制造成本有望大大降低。2015年射頻氮化鎵市場規(guī)模達(dá)到3億美元，而2020年射頻氮化鎵市場可達(dá) 6.89億美元。

　　濾波器方面，新舊產(chǎn)品替代空間大。原有的同軸腔體濾波器由于體積較大，無法滿足5G小型化基站的超密集組網(wǎng)要求。目前業(yè)界正在研究新的替代方案，新型介質(zhì)濾波器可能將會替代原有的同軸腔體濾波器。BAW濾波器也會有可用于小基站應(yīng)用的10W級器件問世。Technavio在研究報告中

　　指出，射頻濾波器市場2016-2020的年復(fù)合增長率可達(dá)15%。隨著5G頻段的劃分，基站的鋪設(shè)，濾波器的整體市場空間還將持續(xù)快速增長。

　　2、終端射頻市場

　　另一個是規(guī)模大的移動終端市場。5G時代會有更多的頻段資源被投入使用，多模多頻使射頻前端芯片需求增加，同時Massive MIMO和波束成形、載波聚合、毫米波等關(guān)鍵技術(shù)也將助長這一趨勢。

　　終端射頻模塊市場大致分為兩類：一類是使用MEMS工藝制造的濾波器，以聲表面波濾波器(SAW)和體聲波濾波器(BAW)為代表;另一類是使用半導(dǎo)體工藝(GaAs、GaN、CMOS等)制造的電路芯片，以功率放大器(PA)和開關(guān)電路(Switch)為代表。濾波器和放大器也是其中的價值占比最高的部件，將后于基站射頻微波器件市場空間的釋放。隨著智能手機(jī)的不斷升級，手機(jī)的頻段越來越多，目前智能手機(jī)對SAW濾波器的需求在15個以上是以前傳統(tǒng)手機(jī)的3倍。此外，受益于萬物互聯(lián)催生射頻前端模塊的市場需求，規(guī)模將遠(yuǎn)超4G時代。僅移動通信終端的射頻模塊市場規(guī)模將會從2015年的119.4億美元增長至2019年的212.1億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到15.4%。

移動終端射頻前端模塊市場規(guī)模

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　　此外，隨著5G時代萬物互聯(lián)的場景落地，自動駕駛技術(shù)有望正式實裝。汽車?yán)走_(dá)從超聲波傳感器發(fā)展到電磁波雷達(dá)，逐漸實現(xiàn)了從泊車預(yù)警到盲點探測、碰撞預(yù)警、自適應(yīng)巡航等等便利的功能。毫米波雷達(dá)是汽車主動安全(ADAS)產(chǎn)品的關(guān)鍵核心部件，過去主要由大陸、博世、電裝等國外廠商壟斷，隨著國產(chǎn)24G/77GHz毫米波雷達(dá)MMIC芯片取得突破，借勢國產(chǎn)乘用車的崛起，我國有望實現(xiàn)彎道超車，打入中低端乘用車主動安防的市場。

　　自動駕駛功能的正式實裝將導(dǎo)致對低時延、高可靠的汽車?yán)走_(dá)的需求將快速增長。毫米波雷達(dá)相比超聲波傳感器具有更高精度、更低延遲的特點，相比激光雷達(dá)更低耗散、更強(qiáng)穿透性、更成熟技術(shù)（軍用機(jī)載產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到極高水平），有望成為自動駕駛技術(shù)的最核心部件。預(yù)計到2020年全球汽車毫米波雷達(dá)將近7000 萬個，2015-2020年的年均復(fù)合增速約為24%。

　　3、軍用單位技術(shù)積累深，各有優(yōu)勢，競爭有序

　　微波技術(shù)在軍用領(lǐng)域起步較早，技術(shù)積累較為深厚，特別是在核心的微波器件、電路和系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)等經(jīng)驗豐富。雖然微波技術(shù)是一種通用性強(qiáng)、應(yīng)用較廣的技術(shù)，但是軍用微波產(chǎn)品主要是定制化產(chǎn)品，應(yīng)用在不同裝備系統(tǒng)上的功能、性能、可靠性、接口等要求也不一致，因此不同企業(yè)在技術(shù)專業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域有所側(cè)重，行業(yè)內(nèi)競爭相對有序。在軍用微波產(chǎn)品領(lǐng)域中，已有多家實力雄厚的軍工科研院所和民營高科技公司，在不同領(lǐng)域中占據(jù)優(yōu)勢地位。

　　在軍工科研院所中，中國電子科技集團(tuán)的13所和55所實力較為雄厚。13所和55所，長期為國防領(lǐng)域配套微波射頻器件，在國內(nèi)軍用領(lǐng)域射頻器件技術(shù)水平領(lǐng)先。

　　55所以固態(tài)功率器件和射頻微系統(tǒng)等為專業(yè)方向，研制的核心芯片和關(guān)鍵元器件廣泛應(yīng)用于國土防空、預(yù)警探測、通信導(dǎo)航以及衛(wèi)星宇航工程中。經(jīng)過多年的研發(fā)積累和技術(shù)創(chuàng)新，55所在微波化合物半導(dǎo)體及MMIC和相關(guān)電路等領(lǐng)域研發(fā)能力和產(chǎn)品水平，處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)地位。近年來不斷推進(jìn)軍民融合工作，在射頻電子與功率電子兩大領(lǐng)域中大力推進(jìn)民品產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成了從材料、芯片、器件到模塊組件的完整產(chǎn)業(yè)鏈，在功率器件、射頻器件與電路模塊、聲表面波器件、多層陶瓷封裝與管殼等市場領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、人才隊伍、技術(shù)實力等方面均具有較強(qiáng)競爭優(yōu)勢，在國內(nèi)占據(jù)領(lǐng)先地位。

　　13所是我國規(guī)模較大、技術(shù)力量雄厚的綜合性半導(dǎo)體研究所，專業(yè)方向為半導(dǎo)體專業(yè)的微電子、光電子、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）、半導(dǎo)體高端傳感器、光機(jī)電集成微系統(tǒng)五大領(lǐng)域和電子封裝、材料和計量檢測等基礎(chǔ)支撐領(lǐng)域。公司在射頻微波毫米波半導(dǎo)體領(lǐng)域技術(shù)實力雄厚，先后創(chuàng)造多個“國內(nèi)第一”，如： 第一只砷化鎵微波場效應(yīng)晶體管（1977年）、第一塊砷化鎵集成電路（1982年）、第一只寬禁帶氮化鎵功率器件（2004年）等。公司在射頻半導(dǎo)體領(lǐng)域擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在半導(dǎo)體器件/集成芯片、混合集成電路、集成模塊、微系統(tǒng)/小整機(jī)等產(chǎn)品豐富，廣泛應(yīng)用于“海、陸、空、天”等領(lǐng)域。

　　在民營軍工公司中，亞光電子、星波通信、南京恒電等公司在微波器件/電路領(lǐng)域?qū)嵙�較強(qiáng)。亞光電子，前身是國營第970廠，主要從事軍用半導(dǎo)體元器件與微波電路及組件的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品主要包括半導(dǎo)體分立器件、微波混合集成電路、微波單片集成電路、微波組件等，主要應(yīng)用于航天、機(jī)載、彈載、艦載、地面雷達(dá)等軍用雷達(dá)的通訊、電子對抗、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。亞光電子前身970廠是我國第一批研制生產(chǎn)微波半導(dǎo)體器件及電路的骨干企業(yè)，曾與中電科13所和55所并稱為軍用微波和微波電子領(lǐng)域的“兩所一廠”。亞光電子技術(shù)積累較為深厚，綜合實力較強(qiáng)，規(guī)模較大，市場份額較高，控制電路、二極管、毫米波電路產(chǎn)品等是傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品。

　　星波通信專業(yè)從事射頻/微波器件、組件、子系統(tǒng)等微波混合集成電路產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)、致力于相關(guān)技術(shù)在機(jī)載、彈載、艦載、地面設(shè)備等多種武器平臺上的應(yīng)用，產(chǎn)品主要為雷達(dá)、通信和電子對抗系統(tǒng)提供配套。通過十余年來的研發(fā)積累，星波通信形成了以射頻濾波技術(shù)、頻率綜合技術(shù)、多芯片微組裝技術(shù)、微波混合集成電路設(shè)計技術(shù)等為代表的核心技術(shù)，2003 年成功突破了機(jī)載抗震捷變聘頻率綜合器的技術(shù)瓶頸，解決了國內(nèi)機(jī)載火控雷達(dá)相位噪聲指標(biāo)嚴(yán)重惡化導(dǎo)致實用性能大幅降低的長期技術(shù)難題，成功替代了進(jìn)口產(chǎn)品。此外，公司具備將研發(fā)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并規(guī)模化生產(chǎn)的能力，憑借可靠的產(chǎn)品品質(zhì)及完善的服務(wù)體系，受到客戶的高度認(rèn)可。

　　南京恒電主要從事微波電路及其相關(guān)組件的研發(fā)和生產(chǎn)，致力于微波混合集成電路相關(guān)技術(shù)在機(jī)載、艦載、彈載等多種武器平臺上的應(yīng)用，產(chǎn)品主要為雷達(dá)、電子對抗和通信系統(tǒng)提供配套。

國內(nèi)主要微波器件、電路等研發(fā)生產(chǎn)單位

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　　二、5G或?qū)⒃俅伍_啟通信黃金時代

　　1、 5G產(chǎn)業(yè)各方面加速度前進(jìn)

　　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提速： 在各國對產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高度重視下，以及3GPP各方的努力下，5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作不斷加速，5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)度超預(yù)期。關(guān)注到2017年底至2018年有多個關(guān)鍵時點，既包括5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵點，也包含各國產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)節(jié)點。因此，2018年是5G完成標(biāo)準(zhǔn)化、走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期。

3GPP的5G標(biāo)準(zhǔn)化工作時間規(guī)劃示意

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　　目前進(jìn)展階段：R15 NSA版本已經(jīng)提交初步版本，但需要進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，預(yù)計2018Q1完成優(yōu)化工作并凍結(jié)。高通將于NSA凍結(jié)后開展芯片開發(fā)工作，電信設(shè)備商已經(jīng)開始基于5G技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)，并將于后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)后進(jìn)行補(bǔ)充和優(yōu)化。 5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作未來幾個重要時點包括： 2018.6 – NR Standalone的標(biāo)準(zhǔn)化凍結(jié) – 電信設(shè)備商可以開發(fā)支持NR Standalone的設(shè)備功能。 2018.9 – R15 ASN.1標(biāo)準(zhǔn)化凍結(jié) – 空口幀結(jié)構(gòu)完全統(tǒng)一定義，芯片商可以開發(fā)完整版本的5G芯片。 2019.12 – R16標(biāo)準(zhǔn)化凍結(jié) – 第一輪基于5G的演進(jìn)升級完成，5G網(wǎng)絡(luò)性能和功能再上一個臺階。 我國5G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)推動堅決有力：

　　透過我國在5G技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)聲和努力，關(guān)注到相比于以往2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)時代，我國越來越占據(jù)主動性，甚至逐漸占據(jù)主導(dǎo)。2017年10月26日，工信部黨組書記、部長苗圩主持召開黨組會，集體學(xué)習(xí)黨的十九大和十九屆一中全會精神，提出要堅決貫徹黨的十九大決策部署，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等重大技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。

中國5G技術(shù)研發(fā)試驗有序推進(jìn)

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　　頻率規(guī)劃和牌照發(fā)放預(yù)期提速： 業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為5G部署頻率包括三部分：6GHz以下新分配頻率，6GHz以下已分配頻率重耕以及6GHz以上新分配頻率。 6GHz以下新分配頻率：2017年11月9日，工信部發(fā)布《工業(yè)和信息化部關(guān)于第五代移動通信系統(tǒng)使用3300－3600MHz和4800－5000MHz頻段相關(guān)事宜的通知》，明確規(guī)劃3300－3600MHz和4800－5000MHz頻段作為5G系統(tǒng)的工作頻段，其中，3300-3400MHz頻段原則上限室內(nèi)使用。 6GHz以下已分配頻率：我國目前已分配應(yīng)用移動通信的頻率均在2.6GHz及以下，帶寬達(dá)到數(shù)百MHz。當(dāng)通信技術(shù)進(jìn)一步升級，原有2G/3G實施大規(guī)模退網(wǎng)以后，有可能將部分頻率重耕為5G頻率。 6GHz以上新分配頻率：國際上正就高頻頻率展開激烈討論，有望在近兩年確定高頻應(yīng)用5G的頻率規(guī)劃。

中國5G頻率分配

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　　運營商將分別在各自選定的城市開展試驗，試驗結(jié)束后預(yù)計2019年開展試商用。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提前于標(biāo)準(zhǔn)成熟： 盡管5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NSA版本還未完成最終的優(yōu)化和凍結(jié)，SA版本還需要到2018Q2完成，但電信設(shè)備商并沒有停止研發(fā)的腳步，而是基于現(xiàn)有技術(shù)方案研發(fā)推出5G通信設(shè)備。 2018年MWC會場主流電信設(shè)備商發(fā)布多款支持5G的通信設(shè)備：華為展示新一代小基站5G LampSite，中興展示5G六大產(chǎn)品系列，愛立信展示5G智能工廠，諾基亞展示了5G Future X解決方案，大唐移動與是德科技共同演示5G-NR（新空口）。各家主流設(shè)備商推出的5G產(chǎn)品都是包括5G系列化基站、5G承載、回傳/前傳、5G核心網(wǎng)等完整的5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)品，成熟度高，未來可以依靠軟件升級完成對5G完整通信標(biāo)準(zhǔn)的支持。 因此5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將在2018年完成可以測試和試商用的版本。

　　在剛剛結(jié)束的MWC-GTI峰會上，中國移動聯(lián)合全球20家終端產(chǎn)業(yè)合作伙伴在GTI國際產(chǎn)業(yè)峰會共同啟動“5G終端先行者計劃”，旨在聚焦產(chǎn)業(yè)資源，推進(jìn)5G終端產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與成熟。

中國5G技術(shù)研發(fā)試驗有序推進(jìn)

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　　根據(jù)中國移動給出的“5G終端先行者計劃”時間表，2017年中國移動已經(jīng)聯(lián)合合作伙伴進(jìn)行了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和終端試驗計劃，過去一個階段已經(jīng)進(jìn)行了產(chǎn)品需求確認(rèn)。2018年-2019年，“5G終端先行者計劃”將聚焦于基于FPGA的原型機(jī)，到2018年第四季度，第一批符合中國移動需求的5G芯片將會問世。2019年上半年發(fā)布首批5G預(yù)商用終端，2019年第三季度將會有第一批5G智能手機(jī)上市，同時該計劃將在2019年-2020年進(jìn)行終端友好用戶測試，期間中國移動將發(fā)布其5G終端標(biāo)準(zhǔn)和5G終端白皮書，最終到2020年將會有5G商用終端推向市場。 綜上所述，5G產(chǎn)業(yè)一直在穩(wěn)步推進(jìn)，決策和監(jiān)管層態(tài)度鮮明支持，學(xué)術(shù)和研究機(jī)構(gòu)積極推動，設(shè)備、芯片、終端廠商加速商用產(chǎn)品推出，5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)開啟加速度。