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5G滤波器国产化加速高Q值电感器需尽快跟上

2018/9/3

5G建设已经进入大提速阶段,国内三大运营商部署5G时间表:2019年预商用,2020年正式商用。5G射频前端将迎来市场空间的倍增,国内一大波涉及射频器件的磁件企业也迎来新的发展机遇,但5G技术的发展,对于射频前端的设计复杂程度和技术难度带来了极大的挑战。

  机遇

  未来,5G将推动基站和智能终端射频器件迎来新一波高增长。

  一方面,5G信号波长更短,基站建设更加密集,5G 宏基站数量是4G 基站的1.5-2倍,新增小基站则更加密集。基站建设的电路实现离不开电感、电阻、滤波器、铁氧体磁珠等产品,多种磁性器件未来将受益于5G通信基站的大规模建设。

  另一方面,根据Skyworks 预测数据,到 2020 年,全球 2G/3G/4G/5G 网络合计支持的频段将达到91个以上。新增频段的射频信号处理需求将带来电感、铁氧体磁珠、 滤波器等片式射频元器件需求增长。

  其中,目前5G滤波器使用数量全球高达840万个,而国内为600万个,价值分别达到806亿元和576亿元。安信通信团队指出:“粗略计算,5G基站单扇区的滤波器价值量可以达到4G的3.6倍,进一步考虑5G基站总量或将达到4G的1.5倍。” 预计从2018-2022年,中国滤波器市场规模年复合增长率可达21%。

  挑战

  与此同时,5G的发展,对滤波器、电感等射频器件的技术要求越来越高。

  麦姆斯咨询认为,对于无线基础设施,如何确保信号质量,提升频谱效率和散热优化仍是亟待解决的问题。对于手机终端,挑战在于“智能天线集成,以及射频前端小型化、成本和性能优化”。

  5G未来会整合移动宽带、物联网和先进的自动化(如无人驾驶汽车),全部采用统一的标准技术。因此5G有三个方向:物联网、Sub-6 GHz、毫米波。在射频技术方面,这意味着将需要不同性能的射频器件集成在一起。

  据华为高工朱勇发介绍,5G通信要求广域覆盖、高速高带宽、低功耗大连接和低延时高可靠。这些技术场景对射频器件的性能,比如功率、线性度、工作频率、效率、可靠性等提出了极高的要求。

  行内人士分析,近年来随着介质滤波器不断突破原有技术限制,损耗小、体积小、Q值高的介质滤波器有望成为未来新的发展方向。尤其是受限于Massive MIMO 对大规模天线集成化的要求,滤波器需更加小型化和集成化,而为应对愈加复杂的无线环境干扰,陶瓷介质滤波器有望成为市场主流。

  尽管滤波器技术充满挑战,主要由日本和美国企业所把控,但随着5G的加速落地,以麦捷科技和信维通信为代表的国内上市公司也在逐渐加码,积极推动滤波器芯片国产化。

  东山精密掌握陶瓷介质滤波器制造业艺,于2017年完成了对艾福电子70%股权的收购,希望实现5G产品在技术和材料领域的布局。

  春兴精工表示,爱立信、诺基亚等客户的等新产品项目实现销售同比增长12%左右,2017年的投入已初步有所成效。

  不过,中国长城科技集团股份有限公司工程师王永安从市场角度分析认为,从整体来看,产量目前还是没有明显提升,但这并不会影响后续的发展。他表示,目前只有个别的独具慧眼的企业抓住特有的机会,未来这个行业参与人多了,也可能会是重新洗洗牌。

  高Q电感是发展方向

  滤波器的国产化离不开国产电感器的进步。

  顺络电子表示,未来5G频段提升,要求射频元器件低损耗,意味着射频电感将面临着高Q化趋势,同时通信频段数量增加倒逼射频前端器件小型化,二者共同作用将拉动01005超小封装高Q电感市场需求。目前苹果、华为、OPPO、vivo等部分机型已经引入高Q射频电感,主要供应厂商为日本村田,顺络于去年成功开发出小型高Q电感,有望快速实现国产替代,并在5G新增市场需求中实现弯道超车。

  要实现小型高Q电感的国产化并不容易。合肥博微田村电气有限公司研发部课长聂应发表示,目前来说,这些都对产品提出了更高的要求。虽然国内很多电感企业只是小打小闹,但是谁先夺得先机,谁就有望获得更多利益,甚至独占鳌头,所以这是目前的一大发展机遇。

  他还指出,针对5G的高频率低损耗的需求,产品要配合创新。如果还是保持以前的损耗,产品的性能是跟不上的。

  “我们的产品也是根据客户的需求去更新的,像滤波器的话,有UU型的ED型的。”深圳振华富电子有限公司销售经理胡俊还告诉记者,由于5G传输速度更快更加宽,未来标准更加严格,产品设计需要更加新颖。

  如今,技术创新成为电感企业进入5G市场的关键,然而战略调整更是成为企业发展的未来。

  聂应发认为,目前正是因为5G还处于新生发展过程中,所以还有充足的时间调整研发产品的思路,对产品的要求、规则进行转变。但同时,他道出了目前许多企业的发展困境,“虽然企业不少资金投入,但市场严格要求,从而使这些资源和资金无法在新市场得到有效的利用。”

  

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梁先生02:33:23
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