擁抱5G，基站端天線、PA、PCB、天線振子、濾波器、連接器等產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展新機遇。

5G基站引入大規(guī)模陣列天線。

MassiveMIMO，即大規(guī)模MIMO(Multiple-inputMultiple-output，多輸入多輸出)技術(shù)，旨在通過更多的天線大幅提高網(wǎng)絡(luò)容量和信號質(zhì)量，原理上可類比高速公路拓展馬路道數(shù)來提高車流量。

采用MassiveMIMO的5G基站不但可以通過復(fù)用更多的無線信號流提升網(wǎng)絡(luò)容量，還可通過波束賦形幅提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。

波束賦形技術(shù)通過調(diào)整天線增益空間分布，使信號能量在發(fā)送時更集中指向目標(biāo)終端，以彌補信號發(fā)送后在空間傳輸?shù)膿p耗，大幅提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。

相比較4G基站，采用支持大規(guī)模陣列天線技術(shù)的AAU是5G基站成本大幅增加的主要原因。

天線尺寸與頻率相關(guān)，5G天線或以64通道為主。

根據(jù)無線通信原理，為了保證天線發(fā)射和接收轉(zhuǎn)換效率高，一般天線振子的間距必須要大于半個無線信號波長，而無線信號波長與無線信號頻率成反比(λ=c/f，其中c為光速，f即無線信號頻率)，即當(dāng)信號頻率越高，信號波長越小。

未來國內(nèi)5G頻段或以3.5GHz和2.6GHz為主，根據(jù)此頻段得出半個波長大概是4.3cm/5.8cm。

根據(jù)目前的5G測試來看，目前采用64通道的MassiveMIMO技術(shù)是各個設(shè)備商的主流測試選擇。

雖然通道數(shù)越多，網(wǎng)絡(luò)的性能越高，但綜合考慮天線尺寸大小/重量、天線性能以及成本因素，目前運營商也在考慮低成本的MassiveMIMO方案—16通道。

我們認為，5G前期如果64通道天線成本未下降到運營商接受的范圍內(nèi)，可能運營商在滿足部署和容量的情況下優(yōu)先考慮16通道方案。

5G 基站架構(gòu)發(fā)生較大變化，天線有源化趨勢明顯。

4G 宏基站主要分三個部分:天線、射 頻單元 RRU 和部署在機房內(nèi)的基帶處理單元 BBU。

5G 網(wǎng)絡(luò)傾向于采用 AAU+CU+DU 的 全新無線接入網(wǎng)構(gòu)架，如下圖所示。

天線和射頻單元 RRU 將合二為一，成為全新的單元 AAU(Active Antenna Unit，有源天線單元)，AAU 除含有 RRU 射頻功能外，還將包含部 分物理層的處理功能。

時代，天線通道數(shù)增加以及天線有源化對天線設(shè)計提出更高要求，小型化及輕量化是基礎(chǔ)。

4G時代，天線形態(tài)基本是4T4R(FDD)或者8T8R(TDD)，根據(jù)目前測驗的情況來看，5G時代可能以64T64R大規(guī)模陣列天線為主。

通道數(shù)同比增加了7-15倍，意味著天線對射頻器件需求量同比增加了7-15倍，同時天線無源部分將與RRU合為AAU，都對5G時代天線的體積及重量提出了更高的設(shè)計要求。

4G時代，無源天線+RRU重量大概在24-34kg，目前測試中的5GAAU重量大概在45kg左右，重量同比增加了32%~88%。所以在5G天線集成化的趨勢下，小型化及輕量化成為天線設(shè)計基礎(chǔ)。

規(guī)模陣列天線帶動射頻組件需求量大幅增加。

如上文所述，我們預(yù)計5G商用宏基站將以64通道的大規(guī)模陣列天線為主。天線單元主要包括天線罩、輻射單元和校準網(wǎng)絡(luò)綜合板三個部分。

從當(dāng)前5G產(chǎn)品的研發(fā)現(xiàn)狀來看，為實現(xiàn)波束賦形等新技術(shù)，我們預(yù)計未來64通道的天線陣列將容納64個功率放大器、64個開關(guān)、64個鎖相環(huán)、64個低噪聲放大器和64個濾波器等器件。

我們認為，射頻組件需求的提升將大幅提升基站射頻行業(yè)的市場空間，高度的集成化需求，也將推動濾波器、功率放大器等射頻組件工藝進一步升級，產(chǎn)品將更加的小型化。

大規(guī)模陣列天線驅(qū)動5G天線價值量提升

采用MassiveMIMO的5G大規(guī)模天線不僅僅是數(shù)量的增加，天線的形式也將由無源轉(zhuǎn)向有源，可實現(xiàn)各個天線振子相位和功率的自適應(yīng)調(diào)整，顯著提高MIMO系統(tǒng)的空間分辨率，提高頻譜效率，從而提升網(wǎng)絡(luò)容量。

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