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5G射频深度解读,国产机会在哪里?

2019-09-11 14:31 weila

第一阶段:初期 5G 与 4G LTE 数据的传输将以各自独立的方式存在。5G 技术多来自 LTE-Advanced Pro 的演进发展,但 4G 和 5G 两者的编码方式不同,且使用的频段各异,因此,初期5G与 4G 数据的传输将以各自独立的方式存在。智能型手机部分将是 1 个 7 纳米(nm)制程的 AP 与 4G LTE(包含 2G/3G)基频芯片的 SoC,并配置一组射频芯片(RFIC)。而支持 5G 数据 传输端则完全是另一个独立配置存在,包括一个 10nm 制程、能同时支持 Sub-6GHz 及毫米波段的 5G 基频芯片,前端配置 2 个独立的射频元件,包括一个支持 5G Sub-6GHz 射 频 IC,另一个支持毫米波射频前端天线模块。

第二阶段:5G 智能型手机市场仍处于早期阶段,加上制程良率与成本等考量,主流配置仍会是一颗独立 AP 与一个体积更小的 4G/5G 基 带芯片。

第三阶段:将会实现 AP 与 4G/5G 基频芯片 SoC 的解决方案,LTE与 Sub-6GHz 射频 IC 也可望进一步集成。而毫米波射频前端仍必须以独立模块存在。

图表 5:5G 手机三个阶段的演进来源:digitimes,国金证券研究所

2019 年是 5G 手机元年,2020 年有望加速渗透

2019 年是 5G 手机元年, sub 6G 手机 2020 年开始加速渗透。在营运商网络部署初期,毫米波手机使用效益相对较低,同时由于成本与体积问题的存在,预计 2019-2022 年将以 Sub 6G 为主。

图表 6:手机销量预测来源:yole,国金证券研究所

为什么看好 2020 年 5G 加速渗透?

需求端:2019年下半年的换机需求有一部分会递延到明年购买 5G 手机;

供给端:2019 年下半年的去库存和明年补库存。2019 年下半年手机厂商一定会大规模的去 4G 手机的库存,因为到明后年这部分机型很难卖出去了;同时,到明后年,5G 手机相对成熟,又要开始一波补库存。

价格端:5G 手机售价往中低端渗透推动 5G 手机加速渗透,华为 Mate 20X 5G 手机售价六千多价格低于预期,我们认为这是一个很好的信号,预计国内5G 手机的渗透到 2020 年中有望到 3000 元以上的机型,到 2020 年底 2021 年将渗透到 2000 元以上的机型。尽管手机整体市场增长放缓,但由于射频元件随着网络升级是累加的,随着 LTE-A Pro 复杂度的提升和 5G 射频元件的增加,射频前端市场仍然会持续高增长。

在中性假设下,假设 5G 手机渗透率与 4G 同步,2020 年全球的 5G 手机销量 1.8-1.9 亿部,国内至少 8000 万以上。乐观假设下:参考目前国内各厂商的 forecast 和假设苹果三款 5G 手机,国产品牌 2020 年 5G 手机加总超过 1.5亿部,乐观情况下,2020 年全球的 5G 手机销量将接近 2.5 亿部,5G baseband/ap 和 射频前端半导体, 有可能准备 2.8-3.0 亿颗。

图表 7:5G 手机销量中性预测 来源:yole,国金证券研究所

5G 射频前端:变化中的机会

1、5G 核心技术:CA、MIMO、调制方案

5G 技术变化比较多,我们会听到很多相关名词,比如载波聚合、massive MIMO,高阶 QAM((正交振幅调制,rature Amplitude Modulation)等等。事实上整个通信技术的升级都是围绕着香农定理,而相关的技术升级也是围绕是香农公式提高系数①②③信道容量 C,具体来说:

增加系数①的物理含义是:增加 MIMO 数和增加基站密度(超密集组网); 增加系数②的物理含义是:增加频谱宽度,一种是使用新的频段,比如增加 sub6 G 和毫米波段的新频谱,或者是 CA(载波聚合)的方式提升频谱使用效率。 增加系数③的物理含义是:提高信噪比,主要是通过更高阶的 QAM调制方式。

图表 8:5G 核心技术 来源:yole,国金证券研究所

2、sub 6G:核心技术给射频前端带来的变化

(1)MIMO:增加独立射频通道,增加天线调谐和天线开关