2020年5G天线行业深度研究报告

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天线调研报告

天线调研报告

天线调研报告
《天线调研报告》
一、引言
天线是无线通信系统的重要组成部分,其设计和性能直接影响到整个系统的性能。

为了解市场上天线的最新发展和应用情况,我们进行了天线调研,并将相关信息总结在本报告中。

二、调研方法
我们采用了多种调研方法,包括市场调研、企业访谈、文献综述等。

通过这些方法,我们获取了大量的天线相关信息,包括技术发展趋势、市场需求、竞争情况等。

三、调研内容
1. 技术发展趋势
根据我们的调研结果,5G网络的发展对天线提出了更高的要求,例如更高的频率支持、更大的带宽等。

因此,天线技术在频段、波束成形、多天线技术等方面都有了新的突破和发展。

2. 市场需求
随着物联网、智能家居等领域的快速发展,对于小型天线的需求逐渐增加。

同时,对于大功率、高增益的天线也在一些特定
的应用中得到了广泛的应用。

3. 竞争情况
我们发现,当前市场上存在着众多的天线制造商和供应商,其中一些公司在技术研发和产品质量上具有较大优势,竞争也相对激烈。

四、结论
通过本次调研,我们认为天线技术将在5G时代得到更加广泛
的应用和发展。

与此同时,市场需求和竞争情况也将进一步变化。

因此,天线制造商和供应商需要不断创新,提高产品性能,以适应市场的变化和需求。

综上所述,本次调研为我们提供了有关天线发展趋势、市场需求和竞争情况的重要信息,有助于我们更好地把握市场动态和发展方向。

同时,也为广大天线制造商和供应商提供了有价值的参考依据。

《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文

《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文

《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G时代的到来,移动通信技术正在飞速发展。

多输入多输出(MIMO)技术因其能显著提高频谱效率和数据传输速率而成为5G通信系统的关键技术之一。

面向5G移动终端的MIMO 天线设计与研究,对于提升移动通信系统的性能具有重要意义。

本文将介绍面向5G移动终端的MIMO天线设计的基本原理、设计方法以及研究进展。

二、MIMO天线的基本原理与优势MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种利用多个发射天线和接收天线进行数据传输的技术。

其基本原理是通过在发送端和接收端分别设置多个天线,利用信号的空间传播特性,实现信号的并行传输和接收,从而提高通信系统的频谱效率和数据传输速率。

MIMO技术的优势在于能够有效地对抗多径干扰和信号衰落,提高通信系统的可靠性和稳定性。

三、面向5G移动终端的MIMO天线设计1. 设计要求与挑战面向5G移动终端的MIMO天线设计需要满足小型化、集成化、高效率等要求。

同时,由于5G信号的频率较高,天线的设计还需要考虑信号的传播特性和相互干扰等问题。

此外,移动终端的有限空间也给天线设计带来了挑战。

2. 设计方法与实现(1)小型化设计:通过采用新型材料、优化天线结构、提高天线的工作效率等方法,实现MIMO天线的小型化设计。

(2)集成化设计:将多个天线集成在一起,以减少移动终端的空间占用和成本。

同时,集成化设计还可以提高天线的性能和可靠性。

(3)高效能优化:采用电磁仿真软件和算法对天线进行优化,以提高天线的辐射效率和增益。

同时,还需要考虑天线的阻抗匹配和信号的相互干扰等问题。

四、MIMO天线的性能评估与实验验证1. 性能评估指标MIMO天线的性能评估主要包括辐射效率、增益、阻抗匹配、信号的相互干扰等指标。

这些指标可以通过实验测试和仿真分析来评估。

2. 实验验证方法通过搭建5G通信系统实验平台,对MIMO天线的性能进行实验验证。

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状移动终端天线作为无线通信设备中的重要组成部分,在移动终端设备中起着关键的作用。

随着移动通信技术的快速发展和智能手机的普及,移动终端天线市场也逐渐壮大。

本文将对移动终端天线市场的发展现状进行分析。

1. 市场背景移动终端天线市场受到多种因素的影响,包括技术进步、用户需求、产业链合作等。

随着5G技术的推进和新兴应用的涌现,移动终端天线市场呈现出丰富的发展机遇。

2. 市场规模根据市场研究机构的数据显示,移动终端天线市场自2015年开始快速增长,并在之后几年保持了稳定增长的态势。

根据预测,到2025年,移动终端天线市场规模将达到X亿美元。

3. 产品分类移动终端天线主要分为手机天线、平板电脑天线、智能手表天线等多个品类。

根据应用场景的不同,不同类型的移动终端天线具有不同的技术特点和设计要求。

•手机天线:手机天线一般分为主天线和辅天线,主要用于无线通信和数据传输。

•平板电脑天线:平板电脑天线通常设计成内置天线或外置天线,以支持无线网络连接。

•智能手表天线:智能手表天线一般采用小型化设计,以适应手表的体积和重量限制。

4. 技术发展趋势随着移动通信技术的不断突破和更新,移动终端天线也在不断演进和创新。

以下是移动终端天线市场的主要技术发展趋势:•多频段设计:由于不同国家和地区的通信标准存在差异,移动终端天线需要支持多种频段和制式,以保证全球漫游的通信需求。

•天线集成化:为了适应移动终端设备的小型化趋势,天线的设计逐渐向集成化方向发展,以减少空间占用和提高性能。

•天线性能优化:随着通信速率的提高和信号传输的要求越来越严格,移动终端天线需要不断优化性能,以提供更稳定和高效的通信体验。

•新材料应用:新材料的出现为移动终端天线的设计和制造提供了更多选择,如陶瓷天线、相变材料等,以提升天线的性能和可靠性。

5. 市场竞争格局目前,移动终端天线市场竞争较为激烈,存在多家主要厂商竞争。

这些厂商不仅在技术研发上进行持续投入,还通过合作伙伴关系来拓展市场份额。

通宇通讯:天线龙头深度受益5G发展

通宇通讯:天线龙头深度受益5G发展

行业·公司|公司深度Industry·Company国内基站天线市场是一个寡头垄断的格局,CR4拿了60%以上的市场份额。

通宇通讯是国内天线领域的龙头标的之一,市占率虽然排名第四,但与第三方天线厂京信通信和摩比发展差距很小,而且还是A股中稀缺的能深度受益5G发展的基站标的。

从行业的角度看,基站天线原来竞争就很激烈,5G时代基站天线将向主设备模块化、集成化方向发展,可以判断,未来天线厂商的生存空间需要看设备商和运营商的脸色,只有拥有研发实力,较大产能规模和绑定优质下游设备厂的企业才能脱颖而出。

公司客户群优质,深度绑定中国电信和中兴通讯,同时天线产品也在向中移动送样实验,成长空间还是很大的。

从业务的角度看,通宇还是国内能同时做天线和射频器件的两大天线厂之一,陶瓷滤波器在5G基站射频中会被广泛运用,而国内现在具备生产技术水平的天线公司只有通宇一家,在射频器件集成化趋势下有望充分享有近百亿元的市场。

天线集中化趋势明显基站天线的增长逻辑主要有两个,一是基站数量会相比4G大幅增加,我看券商的预测普遍是5G基站数量会比4G增加1.5-2倍,预计5G将至少会提升至500万个以上。

二是单个基站天线的数量和价值提升,5G基站将采用MIMO多天线技术的应用,单个基站配置的天线数量原来是8、16根,现在会增加至128根、256根甚至更高。

而且由于MIMO多天线的材质和技术工艺与4G天线不同,采用的是LDS、贴片或者是塑胶的工艺,所以价值量更高。

简单说,5G时代的基站天线会是一个量价齐升的市场,天线单体价值会增加3-4倍,不考虑基站数量增加,5G时代的天线市场空间也能达到4G的4.5-8倍。

基站天线原来行业竞争就激烈,具有研发实力、较大产能规模和国际竞争力的厂商不多,可以说是一个市场集中度较高的行业。

2017年全球基站天线排名中,按营收划分的话,主设备商华为是第一名,市占率32%,而国内第三方纯天线厂商中,京信通信是第一名,市占率是13%,第二名的摩比发展是8%,第三名的通宇通讯是7%,但如果按出货量划分,通宇去年的天线已经突破86万面,其中50多万面的宏基站和30多万面小基站天线,逐渐超越摩比发展和国外厂商,排到全球第二和第三名,而背靠中兴通讯的摩比大概只是公司出货量的三分之一。

《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文

《2024年面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》范文

《面向5G移动终端的MIMO天线设计与研究》篇一一、引言随着5G技术的快速发展,移动通信设备的需求和性能要求也在不断提高。

多输入多输出(MIMO)技术作为5G通信系统中的关键技术之一,其天线设计的重要性不言而喻。

本文旨在研究和设计面向5G移动终端的MIMO天线,以提高通信系统的性能和可靠性。

二、MIMO天线技术概述MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种利用多根天线进行数据传输的技术,可以在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,提高系统的信道容量和传输速率。

在5G移动通信系统中,MIMO技术的应用对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。

三、5G移动终端MIMO天线设计3.1 设计要求针对5G移动终端的MIMO天线设计,我们需要考虑以下要求:(1)高效率:天线应具有较高的辐射效率和转换效率,以保证信号的传输质量。

(2)高隔离度:多根天线之间的隔离度要高,以避免信号干扰和衰减。

(3)小型化:天线尺寸应尽可能小,以适应5G移动终端的紧凑型设计。

(4)多频段支持:天线应支持多个频段,以满足5G系统的频谱需求。

3.2 设计方案针对上述要求,我们提出了一种基于分形结构和介质谐振的MIMO天线设计方案。

该方案通过优化天线的结构参数和介质材料,实现了高隔离度、小型化和多频段支持的设计目标。

具体来说,我们采用了分形结构来减小天线的尺寸,同时利用介质谐振器来提高天线的辐射效率和转换效率。

此外,我们还通过优化天线间的距离和角度,提高了多根天线之间的隔离度。

四、仿真与实验分析为了验证所设计MIMO天线的性能,我们进行了仿真和实验分析。

首先,我们利用电磁仿真软件对天线进行了建模和仿真,得到了天线的辐射特性、阻抗特性和隔离度等参数。

然后,我们制作了实际的天线样品,并在实验室环境下进行了实验测试。

测试结果表明,所设计的MIMO天线具有较高的辐射效率、转换效率和隔离度,能够满足5G移动终端的通信需求。

5G毫米波大规模天线通信技术研究

5G毫米波大规模天线通信技术研究

2020年第08期585G 毫米波大规模天线通信技术研究王家峰,成 龙北京中网华通设计咨询有限公司,北京 100000摘要:作为5G 关键技术之一,毫米波大规模天线通信技术的重要性不言而喻。

基于此,研究主要针对5G 毫米波通信技术的传输特性、应用优势、限制性因素进行了分析,并详细阐述了5G 毫米波大规模天线通信技术在不同场景中的应用模式,以期为该技术的推广、普及提供参考。

关键词:5G 毫米波;大规模天线;通信技术中图分类号:TN929.5作者简介:王家峰(1994—),男,汉族,贵州人,本科,通信初级工程师,研究方向为无线网设计及5G 智能应用;成龙(1990—),男,白族,贵州人,本科,通信初级工程师,研究方向为无线网设计及5G 智能应用。

0 引言随着5G 建设进程的不断加快,5G 关键技术逐渐成为人们的关注重点。

毫米波大规模天线通信技术作为5G 的关键技术之一,其在传输频段、通信效果等方面具有一定特殊性。

因此,探讨这种技术的传输特性、应用优势、可行场景具有一定必要性。

1 5G 毫米波大规模天线通信技术分析1.1 传输特性5G 毫米波大规模天线通信技术是一种在30~300 GHz 频率范围内,以直射波形式进行稳定传播的一类通信技术。

这种通信技术的传输特性包含以下几个方面:第一,方向性良好,5G 毫米波通信的波束较窄[1],这有助于保障通信传输质量;第二,传输频带宽,通信容量大。

在5G 毫米波大规模天线通信技术通信期间,5G 毫米波可于30~300 GHz 宽频段范围内进行通信传输。

充裕的通信容量,为这种通信技术的传输质量奠定了良好的基础。

1.2 应用优势与其他通信技术相比,5G 毫米波通信技术的优势体现在几个方面:第一,抗大尺度衰落。

在毫米波频段通信传输过程中,大尺度衰落问题,是影响通信质量的主要因素[2]。

相较于其他通信技术而言,5G毫米波大规模天线通信技术具有良好的抗大尺度衰落作用。

这种优势在上行基站接收、基站下行传输中,均可得到良好体现。

5g研究报告总结

5g研究报告总结

5G研究报告总结导言本文为5G研究报告的总结部分,旨在总结5G技术的发展和应用现状。

5G作为第五代移动通信技术,具有极高的带宽、低延迟和多连接等特点,被视为引领未来通信领域的重要技术。

本报告将从以下几个方面进行总结:5G技术的发展背景、核心技术、应用场景和挑战以及前景展望。

1. 5G技术的发展背景5G技术的发展背景主要源于移动互联网的快速发展、移动用户对宽带无线网络的需求以及物联网、虚拟现实等新兴技术的兴起。

随着移动通信技术的进步,用户对更快速、更稳定、更低延迟的通信体验有着越来越高的要求。

因此,5G技术的产生和发展是时代发展的需求和产物。

2. 5G核心技术在5G技术中,有几项核心技术对其性能和功能起着关键作用:•毫米波通信技术:5G网络利用毫米波频段进行通信,相比传统的通信频段具有更高的带宽和信号传输速率。

毫米波通信技术为5G网络提供了更快速的数据传输能力。

•大规模天线阵列技术:通过使用大规模天线阵列,5G网络可以实现更精确的信号定向传输,提高信号传输质量,降低传输延迟,以及提供更好的室内和边缘覆盖。

•网络切片技术:借助网络切片技术,5G网络可以将网络资源切分为不同的虚拟网络,以满足不同应用场景下的需求。

这一技术可以为不同的应用提供定制化的网络服务。

•物联网技术:5G网络支持海量物联网设备的连接和管理,实现了物联网的大规模部署。

物联网技术使得各类设备和传感器能够实时互联,为智能城市、工业自动化等领域提供强大的支持。

3. 5G应用场景和挑战5G技术拥有广泛的应用场景,涵盖了各个领域。

以下是一些主要的5G应用场景:a. 智能交通5G技术可以支持智能交通系统的构建,包括智能车辆、交通监控和交通管理等方面。

通过5G技术的应用,交通系统能够实时获取和传输交通信息,优化路况,提高交通安全性和效率。

b. 工业自动化5G技术可以为工业自动化提供更可靠、稳定的网络连接,使得工厂设备和机器能够实时传输数据和指令,实现智能化生产和管理。

《2024年面向金属材质外壳的5G移动终端天线的研究与设计》范文

《2024年面向金属材质外壳的5G移动终端天线的研究与设计》范文

《面向金属材质外壳的5G移动终端天线的研究与设计》篇一一、引言随着5G通信技术的飞速发展,移动终端设备的普及和需求不断增长。

在5G移动终端中,天线作为关键部件之一,其性能的优劣直接影响到设备的通信质量和用户体验。

特别是在金属材质外壳的5G移动终端中,天线的研发与设计面临诸多挑战。

本文旨在研究并设计一款适用于金属材质外壳的5G移动终端天线,以满足日益增长的通信需求。

二、金属材质外壳对天线的影响金属材质外壳的导电性能良好,但同时也对天线的性能产生一定影响。

金属外壳会屏蔽天线的辐射信号,导致信号衰减、通信质量下降等问题。

因此,在设计金属材质外壳的5G移动终端天线时,需要充分考虑金属材质对天线性能的影响,采取有效的措施来减小金属外壳对天线性能的干扰。

三、天线设计原理及技术1. 天线设计原理:天线的设计需遵循电磁波传播原理和天线辐射原理。

通过合理设计天线的尺寸、形状和材料等参数,实现天线与电磁波的有效耦合,从而提高天线的辐射效率和通信质量。

2. 关键技术:在天线设计中,需运用多种关键技术,如阻抗匹配技术、滤波技术、多频段技术等。

阻抗匹配技术用于提高天线的传输效率;滤波技术用于减小信号干扰;多频段技术则用于支持多种频段的通信需求。

四、面向金属材质外壳的天线设计方案1. 选用合适的天线类型:根据5G移动终端的通信需求和金属材质外壳的特点,选用合适的天线类型,如PIFA(平面倒F天线)等。

2. 优化天线结构:通过优化天线的尺寸、形状和材料等参数,减小金属外壳对天线性能的干扰。

采用弯曲、折叠等设计手段,使天线与金属外壳保持良好的隔离。

3. 阻抗匹配与滤波:运用阻抗匹配技术,使天线与传输线之间的阻抗匹配,提高天线的传输效率。

同时,采用滤波技术减小信号干扰,提高通信质量。

4. 多频段支持:采用多频段技术,使天线能够支持多种频段的通信需求,满足5G移动终端的通信要求。

五、实验与测试为了验证所设计天线的性能,我们进行了实验与测试。

2020年中国5G应用发展研究报告

2020年中国5G应用发展研究报告

2020年中国5G应用发展研究报告【内容提要】 为加快5G应用发展,国家与地方政府出台众多支持政策,5G市场建设成果显著,各产业链端收益增长明显,5G垂直行业创新应用的发展逐渐成为经济增长的重要推动力。

2020年,5G应用相关产业链和价值链将进一步完善、5G应用将迎来重大发展机遇。

与此同时需关注网络基础设施建设成本高、协调范围大,5G融合创新应用处于起步阶段,商业盈利模式不明晰等问题。

基于此,赛迪智库建议,一是多措并举加快5G网络建设,二是突破重点垂直行业的应用,三是探索明晰的5G应用商业模式。

2020年全球5G进一步加速发展,国家站在战略角度出台众多相关政策促进行业利好,地方政府也出台5G扶持政策。

尤其是5G规模组网和5G 应用示范工程建设方面,三大运营商提前布局相关业务。

在相关产业方面,5G应用使多领域受益,各产业链收入均有不同幅度的增长。

但与此同时,我国5G应用发展还存在网络基础设施建设成本高、协调范围大,5G融合创新应用处于起步阶段,商业盈利模式不明晰等问题,机遇与挑战并存。

一、对2020年形势的基本判断(一)国家与地方相关政策持续推动5G应用快速发展一是国家在战略层面积极出台5G应用支持政策。

国家不仅从宏观层面明确了未来5G应用的发展目标和方向,同时也确定将依托国家重大专项计划等方式,积极组织推动5G核心技术的突破。

在国务院发布的《“十三五”国家信息化规划》中,十六次提到了“5G”。

《国家信息化发展战略纲要》指出5G要在2020取得突破性进展;《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三 个五年规划纲要》要求加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施,积极推进5G商用;《关于进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》要求进一步扩大和升级信息消费力争2020年启动5G商用。

决策层有志于在5G网络技术上,走在全球前列。

二是地方政府同样加快出台5G应用政策。

2019年,北京、江西、陕西、浙江、江苏等地方政府均印发与5G发展相关的规划,提出协调相关单位、开放公共区域、统筹编制规划、简化审批手续、推进共建共享、保障用电供给、建设产业园区、支持企业创新等诸多利好政策,给5G快速发展铺路。

《2024年5G移动终端天线的研究与设计》范文

《2024年5G移动终端天线的研究与设计》范文

《5G移动终端天线的研究与设计》篇一一、引言随着无线通信技术的迅猛发展,5G时代已然来临,这一划时代的技术变革推动了移动终端的升级与换代。

而天线作为移动终端的核心组成部分,其性能直接影响着通信的质量和效率。

因此,对5G移动终端天线的研究与设计显得尤为重要。

本文旨在探讨5G移动终端天线的关键技术、设计思路及优化方法,以期为相关研究与应用提供参考。

二、5G移动终端天线的关键技术1. 宽带技术:5G网络要求天线具备更宽的频带,以支持更多的频段和频段组合。

因此,采用宽带技术是实现5G移动终端天线的基本要求。

2. 多天线技术:通过采用多天线技术,可以提高信号的传输效率和抗干扰能力,如MIMO(多输入多输出)技术。

3. 集成化技术:为了减小移动终端的体积和重量,需要采用集成化技术将多个天线集成在一起,如共形天线、柔性天线等。

三、5G移动终端天线的设计思路1. 确定设计指标:根据5G网络的需求和移动终端的实际情况,确定天线的性能指标,如增益、带宽、方向性等。

2. 选用合适的天线结构:根据设计指标和实际情况,选择合适的天线结构,如平面倒F型天线、折叠偶极子天线等。

3. 优化设计:采用电磁仿真软件对天线进行仿真分析,通过调整结构参数和布局,优化天线的性能指标。

四、5G移动终端天线的优化方法1. 电磁仿真:利用电磁仿真软件对天线进行仿真分析,预测天线的性能指标。

2. 实验验证:通过实验测试天线的性能指标,验证仿真结果的准确性。

3. 参数调整:根据实验结果和需求,对天线结构进行微调,以提高天线的性能。

五、研究与应用前景随着5G技术的不断发展和普及,5G移动终端天线将具有广阔的应用前景。

未来,随着人工智能、物联网等技术的融合发展,移动终端将更加智能化、多功能化。

因此,对5G移动终端天线的研究将更加深入和广泛。

同时,随着新材料、新工艺的不断涌现,5G移动终端天线的性能将得到进一步提升。

六、结论本文通过对5G移动终端天线的研究与设计进行探讨,阐述了其关键技术、设计思路及优化方法。

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2020年5G天线行业深度研究报告正文目录一、天线——信号收发的重要关卡 (4)1、终端天线概况 (4)2、基站天线概况 (5)3、5G时代,天线迎双频段市场 (6)二、终端天线可能发生的变化? (8)1、材料变化:天线应用趋向LDS+LCP方向 (8)2、数量变化:5G频段增加,单机天线数量提升 (9)3、布局变化:设计难度提升,AiP封装加快应用 (11)4、终端天线市场2022年达到30亿美元 (12)三、新基建发力,基站天线享增量空间 (13)1、5G基站实现架构重组,运营商资本开支回暖 (13)2、基站数量与单体价值提升,天线投资规模扩大 (15)四、相关标的 (17)1、立讯精密(002475.SZ):多点布局的电子制造领导者 (18)2、信维通信(300136.SZ):大力布局终端天线的引领者 (19)3、硕贝德(300322.SZ):专业的无线通信终端天线供应商 (20)五、风险提示 (22)图表目录图1:智能手机通信系统结构示意图 (4)图2:天线工作原理示意图 (5)图3:5G三大应用场景 (7)图4:5G的8个技术指标相比4G跃升 (7)图5:拆解5G下香农公式因子 (8)图6:以IPHONE为例,天线应用的变迁 (9)图7:5GNR频段增加 (10)图8:工信部划分我国5G频段 (10)图9:5G 波束需要更多天线 (11)图10:射频芯片价值变迁 (12)图11:全球手机天线市场格局 (13)图12:全球天线市场规模预测 (13)图13:5G 三类典型业务场景 (14)图14:5G RAN架构的重组变化 (14)图15:三大运营商资本开支与计划 (15)图16:5G宏基站设备路标规划 (16)图17:5G微基站设备路标规划 (16)图18:我国5G基站数量预测 (17)图19:全球5G宏基站天线投资规模 (17)图20:立讯精密营业收入与利润 (18)图21:立讯精密研发支出与占比 (18)图22:立讯精密2019H业务构成 (19)图23:立讯精密分业务毛利率 (19)图24:信维通信营业收入与利润 (20)图25:信维通信研发支出与占比 (20)图26:信维通信移动终端天线及附件业务情况 (20)图27:信维通信收入地区分布 (20)图28:硕贝德营业收入与利润 (21)图29:硕贝德研发支出与占比 (21)图30:硕贝德2019年度收入构成 (21)图31:硕贝德细分业务毛利率 (21)表格1:天线主要类型 (5)表格2:基站天线分类 (6)表格3:天线基材材料比较 (8)表格4:毫米波段AIP封装详情 (11)表格5:三大运营商2020年资本支出计划 (15)表格6:国内手机天线厂商详情 (17)一、天线——信号收发的重要关卡天线的应用包括基站侧与终端侧,而无论在基站还是在终端,天线都是信号发射与接收的关卡,天线性能的好坏,直接影响通信的质量。

1、终端天线概况手机终端的通信模块主要分为天线、射频前端模块、射频收发模块、基带信号处理。

射频前端介于天线与射频收发之间,可以分为接收通道和发射通道,从线路看信号传输:其接收通道:信号—天线—天线开关—滤波器/双工器—LNA—射频开关—射频收发—基带;其发射通道:基带—射频收发—射频开关—PA—滤波器/双工器—天线开关—天线—信号。

图 1:智能手机通信系统结构示意图资料来源:卓胜微招股说明书,川财证券研究所天线用于无线电波的收发,连接射频前端,是接收通道的起点与发射通道的终点。

随着信息技术的不断发展,无线网络频段增加、频率升高,驱使手机天线的使用增加,同时,为实现高速、多频率、少损耗的传输,终端天线通过材料、结构、工艺的不断改进实现性能的提升。

天线整体经历了从金属片到FPC到LDS的演变,目前LDS在高端机上使用比较广泛。

而按功能分类,天线主要包括主天线、GPS定位天线、Wifi 天线、NFC天线、FM天线等。

表格1:天线主要类型金属片天线金属质地良低低低功能机FPC天线柔性电路板,包括PI、LCP材质(液晶聚合物)良中中中中低端LDS天线利用激光画出电路图案,将天线镭射于手机外壳优高高高高端资料来源:电子发烧友,川财证券研究所2、基站天线概况基站天线与终端天线相似,也是信号的转换器,但基站天线连接基站设备与终端用户。

基站天线的功能包括无线电波的发射与接收,信号发射时,基站调制的导行波经天线转换为电磁波信号发送;信号接收时,终端调制后的电磁波信号经天线转换为导行波,传送到主设备。

图 2:天线工作原理示意图资料来源:CSDN,川财证券研究所天线的主要工作原理为控制导线的距离改变辐射的强弱。

天线导线间存在交变电流时,将辐射出电磁波,而辐射能力与导线的形状与长度相关。

导线形状变化时当导线间距离较近时,电场被束缚在两导线之间,辐射微弱;两导线张开时,电场散播在周围空间中,辐射增强。

导线长度变化时,当导线长度远小于辐射电磁波波长时,辐射微弱;当导线长度与辐射的电磁波波长相似时,辐射较强。

上述能产生显著辐射的直导线称为振子,振子就是一个简单的天线。

天线按不同的分类方式有多种种类。

表格2:基站天线分类按工作性质发射天线、接收天线、收发共用天线按用途通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线、导航天线、测向天线按载体车载天线、机载天线、星载天线、弹载天线按使用波段长波、超长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线按辐射方向强方向性天线、弱方向性天线、定向天线、全向天线、针状波束天线、扇形波束天线按应用频段WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA天线、FDD-LTE、TDD-LTE天线以及包含上述多个制式的多频多端口天线按频带特性有窄频带天线、宽频带天线、超宽频带天线按磁化方向水平极化、垂直极化、垂直/水平极化、±45度正交极化;或单极化、双极化资料来源:CSDN,川财证券研究所3、5G时代,天线迎双频段市场5G具备三大应用场景:增强移动宽带(eMBB)、海量物联网业务(mMTC)、超高可靠性与超低时延业务(uRLLC)。

5G技术在数据传输速率、移动性、传输时延及终端连接数量等具备优势,将进一步推动万物互联。

其8个技术指标相比4G有所跃升。

据德勤研究数据预测,2020-2035年全球5G产业链投资将达到3.5万亿美元,中国占比约30%,达1.05万亿美元。

全球行业受5G驱动将创造超12万亿美元的销售额,涵盖制造、信息通信、批发零售、基础设施等多个行业。

图 3: 5G 三大应用场景图 4: 5G 的8个技术指标相比4G 跃升资料来源:中国联通,川财证券研究所 资料来源:ITU ,川财证券研究所5G 核心技术主要包括增加基站密度、采用MIMO 技术与载波聚合技术、提高频段、高阶调制提高频谱效率等。

其技术变化围绕香农定理展开,C =m n ·BW ·log 2(1+S N +1) 其中,C 为最大信息传送速率,BW 为信道宽度,S 为信道内所传信号的平均功率,N 为信道内部的高斯噪声功率,S/(N+1)为信噪比,m 为传输和接收天线的数量,1/n 为基站网络密度。

为了改善数据传输效果,可分别在以下技术改进:1)降低n 值:提高网络密度,增加小型基站数量,减少每个基站的用户数量;2)增加M 值:利用MIMO 技术,提高MIMO 阶数,增加天线发射与接收数量;3)增加BW 值:拓宽信道宽度,可以采取增加频段与载波聚合的方式;4)提高信噪比:采用高阶调制提高频谱效率。

5G 技术的变化促使基站天线与终端天线使用数量增加。

图 5:拆解5G下香农公式因子资料来源:5GAmerica,川财证券研究所二、终端天线可能发生的变化?1、材料变化:天线应用趋向LDS+LCP方向天线未来将走向LCP+LDS方向。

在基材变迁上,天线经历了从金属片—PI (聚酰亚胺)—LCP(液晶聚合物)的过程,LCP材质具有低介电常数、低介电损耗的特质,适用于高频信号的传输;低吸湿率的特质保证手机的防水性。

LCP天线可以实现射频传输、射频传输线与天线集成,以及部分替代FPC、PCB的功能。

但LCP成本较高,目前在中高端机中使用较为常见。

另外,为改善PI的缺点,MPI(改性PI)目前使用也较为广泛,MPI性能介于PI与LCP间,成本较LCP低廉,未来有望在中低频扩大使用。

表格3:天线基材材料比较PI LCP MPI吸湿率0.1%-0.2% 0.01%-0.02% 0.1%-0.2%介电常数Dk 3.3 2.9 3.3介电损耗Df 0.006-0.008 0.001-0.002 0.003低频损耗高低中高频损耗高低中成本低 高 中 可弯曲性 高 低 中 资料来源:《电子制造工艺技术》,川财证券研究所在手机天线工艺技术变迁上,天线经历了从金属弹片—FPC—LDS 的变化,LDS (Laser-Direct-Structuring )激光直接成型技术是利用激光镭射技术,按数位线路烧除表面抗蚀刻阻剂,再在支架上化镀形成金属,完成将天线直接打印于手机外壳的目的。

LDS 天线不占用手机内部空间,增加了空间使用率;同时避免了内部元器件的干扰,保证手机信号;此外,天性性能较为稳定,精确度较高。

目前除LDS 技术外,还有泛友科技提出的LRP 技术,它通过三维印刷工艺,将导电银浆高速精准地涂敷到工件表面,形成天线形状,然后通过三维控制激光修整,以形成高精度的电路互联结构。

图 6: 以iPhone 为例,天线应用的变迁资料来源:iFixit ,川财证券研究所绘制2、数量变化:5G 频段增加,单机天线数量提升5G 网络的部署采用两种频段FR1和FR2,FR1是低频段Sub-6GHz (频率范围450MHz-6GHz ),特征是传输距离远、覆盖面积大;FR2是高频段mmWave (频率范围24.25GHz-52.60GHz ),特征是传输速度快,容量大,但覆盖面积有限。

相比于4G ,5GNR 除了包含部分LTE 频段外,同时新增部分频段。

为实现高速、海量连接与低时延的体验,5G 网络无法使用3G/4G 的固定广播波束,5G iPhone 、iPhone 3G 、iPhone 3GS:⾮⾦属材质后盖;FPC +⽀架;铜箔辐射iPhone4、iPhone 4S:⾦属边框做天线,FPC +边框iPhone5、iPhone 5S:三段式设计,FPC +边框iPhone 6/6Plus 、iPhone 6S/6S Plus :三段式,In se rt-M old in g +边框后壳iPhone 7/7Plus:上下边缘天线,In se rt-M old in g +边框后壳iPhone X :LC P+边框后壳iPhone 8/8Plus:In se rt-M old in g +边框后壳iPhone 11、iPhone 11Pro:PI/LCP波束是一组有合适宽度与多方向的窄波束,而创建此种特征的波束意味着5G天线必须支持全频段,全频段则需增加大量天线阵列。

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