电子行业5G电子产业链深度之五5G手机射频前端天线增量需求分析.docx
- 文档编号:4265300
- 上传时间:2022-11-28
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:4.31MB
电子行业5G电子产业链深度之五5G手机射频前端天线增量需求分析.docx
《电子行业5G电子产业链深度之五5G手机射频前端天线增量需求分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子行业5G电子产业链深度之五5G手机射频前端天线增量需求分析.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电子行业5G电子产业链深度之五5G手机射频前端天线增量需求分析
5G手机射频前端/天线,增量需求分析
•预计5G普及缩短存量换机周期,有望带动全行业出货量增长
•射频前端需求量增加,重点关注国内厂商可突围的细分方向
•天线数量确定性增长,Sub-6GHz和毫米波分开看
•iPhone存量机型迎换机大年,新品出货量有望超预期
•相关标的
⏹风险提示:
5G行业推进速度低于预期,智能手机出货量增长低于预期
5G发展最为确定且逐步普及,消费电子赛道长
•美国四大运营商已公开宣布,将于2018年底至2019年中开始提供5G服务。
AT&T表示2018年年底将在美国12个城市中商用5G网络,2019年初将至少扩大到19个城市,明年上半年要让2亿人享受到5G网络。
•爱立信统计,截至2017年底,智能手机签约用户数为43亿,其中95%为3G和4G用户。
2023年,智能手机签约用户数预计将达72亿,5G用户达到10亿。
•5G对于智能手机市场的影响:
缩短存量换机周期,拉动总量增长;天线射频等细分新技术快速渗透带来行业增量。
图:
2013~2023年全球移动签约用户数图:
2013和2023年全球智能手机签约用户数对比
•首批3GPP5G智能手机将于2019年初推出。
第一批支持超低时延通信的模块化5G终端预计将于2020年推出,适用于工业流程监测和控制。
•由于5G全球标准统一,从产品层面,有利于供应链公司形成规模效应。
不同移动终端之间5G模块通用性增强,适用于手机的5G模块同样适用于PC、固定接入终端、路由器、工业物联网产品、汽车等。
图:
5G终端发展趋势
全球5G商用进程加速,5G手机有望2019年面市。
据GSA7月报告显示,全球154家移动运营商正在进行5G技术测试或试验,其中,美国有2家运营商将于2018年底推出5G服务,韩国有3家运营商将于2019年3月推出5G服务。
2018年6月中国移动发布《5G终端产品指引》,将于2019年2月开始采购(4月交付)5G智能手机。
2018年8月工信部和发改委联合印发《扩大和升级信息消费三年行动计划(2018-2020年)》。
计划提出,到2020年,信息消费规模达到6万亿元,年均增长11%以上。
信息技术在消费领域的带动作用显著增强,拉动相关领域产出达到15万亿元。
计划还提出,推进光纤宽带和4G网络深度覆盖,加快5G标准研究、技术试验,推进5G规模组网建设及应用示范工程;确保启动5G商用等。
图:
中国移动计划在2019年2月、7月分别采购5G手机图:
5G终端成熟需要产业链协同
高通,8月22日公布新一代Snapdragon855移动平台将采用7nm工艺技术,可与X505G调制解调器搭配支持5G功能。
我们预计小米、OPPO、vivo、联想等采用高通平台芯片的手机公司将有5G手机面世。
华为,2018年6月MWC上海,华为轮值董事长徐直军表示,到明年6月底,华为将推出一款5G手机。
三星,移动通讯总裁高东真在接受韩国媒体联访时谈到,会在第一时间发表可折叠屏幕的手机、并将在2019年3
月与韩国电信商合作推出第一款5G手机。
图:
高通合作的运营商和手机终端厂商
GFK数据,2017年西欧、北美、中国、亚洲发达地区智能手机出货量合计占全球出货比例的58.2%。
高通在北美、西欧、中国等地区消费者调研数据显示,50%的消费者希望成为5G手机的早期应用者。
图:
2017年智能手机出货量按地区占比图:
北美、西欧、中国等5G消费者调研数据
8.6%
15.9%
5.8%
4.7%
13.8%
7.9%
31.1%
12.1%
西欧中东欧北美
拉丁美洲中东和非洲中国
亚洲发达地区亚洲其他
•预计5G普及缩短存量换机周期,有望带动全行业出货量增长
•射频前端需求量增加,重点关注国内厂商可突围的细分方向
•天线数量确定性增长,Sub-6G和毫米波分开看
•iPhone存量机型迎换机大年,新品出货量有望超预期
•相关标的
⏹风险提示:
5G行业推进速度低于预期,智能手机出货量增长低于预期
图:
全球5G频段
B1
B3
B40
B1B3
B40
2017年12月份NSA(非独立组网)第一版标准完成,2018年6月SA(独立组网)第一版标准完成。
全球运营商的5G网络布局大多采用的是NSA架构,从成本的角度考虑,非独立组网则可以基于4G-LTE的核心网和接入网,只需在数据层做5G的基站部署,因此成本占有很大优势。
独立组网所有的核心网,从接入网数据层面、控制层面、语音层面都是纯粹的基于5G-NR新标准。
中国移动与中国电信采用独立组网部署,从功能性上考虑,非独立组网还不能算作完整的5G网络,只是中间的过渡形式,最终全球绝大部分国家商用5G网络都会过渡到SA。
中国工信部明确了3300~3400MHz(原则上限室内使用)、3400~3600MHz和
4800~5000MHz频段作为5G系统的工作频段;对应3GPP5G无线规范的n77
(3300~4200MHz)和n79(4400~5000MHz)。
参考Qorvo给出的5G手机参考设计,至少需要新增n77和n79两个射频前端模组。
图:
Qorvo5G手机射频前端架构图
图:
iPhoneX主板拆解
iPhoneX射频前端共用到6个模组,其中3个收发模组,3个接收模组,参考IHS数据,单机价值量16.6美元。
如果支持n77和n79两个新频段,静态分析增量:
在NSA1T4R模式下,预计将新增2个收发模组和2个接收模组,单机价值量预计提升60%,达到26美元。
在SA2T4R模式下,预计将新增4个收发模组,单机价值量预计提升100%,达到
33美元。
图:
iPhoneX射频前端模组型号及供应商
经过2013以来的持续收购合并,目前具有射频前端模组能力的厂商主要是村田、Broadcom、Skyworks、Qorvo、高通(持有RF360公司51%股权)
分立式Switch、PA、LNA、Filter、Tuner厂商或者选择合并被收购,或者
成为5大模组厂商的供应商。
图:
行业整合持续发生
图:
从分立器件到射频前端模组,厂商越来越少
从BroadcomAFEM8050模组看,可辨识的有2颗PA,12颗BAW滤波器,2颗切换开关,10颗电感。
5G预计新增n77和n79两个频段:
在NSA1T4R模式下,预计将新增2个收发模组和2个接收模组,合计新增2~3颗PA,10~15颗滤波器,30~45颗电感。
在SA2T4R模式下,预计将新增4个收发模组,合计新增4~6颗PA,12~18颗滤波器,40~60颗电感。
图:
射频前端模组拆解
图:
射频前端模组拆解
从目前手机射频前端市场看,美国、日本厂商牢牢把控PA功放、滤波器(SAW、BAW)市场。
国内信维通信、麦捷科技SAW滤波器产品处于起步阶段,刚刚切入国内手机客户供应。
33.0%
62.0%
图:
SAW滤波器市场格局图:
BAW滤波器市场格局图:
PA功放市场格局
4%
10%
15%
49%
22%
村田
TDK
太阳诱电SkyworksQorvo
4.0%1.0%
Broadcom/AvagoQorvo
TDK
太阳诱电
SkyworksQorvo
14%
37%
24%
25%
Broadcom/Avago
其他
图:
SAW滤波器结构图:
BAW滤波器结构
图:
Q值越高,滤波性能越好
图:
BAW滤波器细分,FBAR和SMR
BAW是3D腔体结构,能量损失小,Q值高,滤波效果更好,尤其适用于2GHz以上的频段,对于5GSub-6GHz有明显优势。
图:
Qorvo滤波器应用分类
1.7GHz
5G带来频段数量增加以及射频前端架构复杂度提升,对RF滤波器的需求不断增加,使得RF
MEMS(BAW滤波器)成为增长最快的MEMS领域。
Yole预计该市场将从2017年的23亿美元飙升
至2023年的150亿美元,CAGR超过30%。
射频前端模组空间紧凑,内部被动器件主要采用01005尺寸,参考贸泽电子平台数据,村田01005电感单价0.025美元,3倍于0201电感的价格
(0.009美元)。
考虑到5G新频段更高,信号损耗更大,有可能采用高Q
值电感,而高Q值01005电感价格达到0.053美元,相比于常规01005电感价格翻倍。
在NSA1T4R模式下,预计将新增30~45颗电感。
若采用常规01005电感,单机价值量提升0.75~1.125美元;若采用高Q值01005电感,单机价值量提升1.59~2.385美元。
在SA2T4R模式下,预计将新增40~60颗电感。
若采用常规01005电感,单机价值量提升1~1.5美元;若采用高Q值01005电感,单机价值量提升
2.12~3.18美元。
国内公司中顺络电子有望成为Skyworks和Qorvo电感供应商。
常规系列
型号
电感值
(nH)
单价(美
元)
尺寸(英
制)
常规系列
型号
电感值
(nH)
单价(美
元)
尺寸(英
制)
LQP03TG1N0B02D
1.0nH
0.009
0201
LQP02TN1N0B02D
1.0nH
0.025
01005
LQP03TG
2N0B02D
2.0nH
0.009
0201
LQP02TN
2N0B02D
2.0nH
0.025
01005
LQP03TG5N1H02D
5.1nH
0.009
0201
LQP02TN5N1H02D
5.1nH
0.025
01005
LQP03TG
10NH02D
10nH
0.009
0201
LQP02TN
10NH02D
10nH
0.025
01005
高Q系列
型号
电感值
(nH)
单价(美
元)
尺寸(英
制)
高Q系列
型号
电感值
(nH)
单价(美
元)
尺寸(英
制)
LQP03HQ1N0B02D
1.0nH
0.053
0201
LQP02HQ1N0B02L
1.0nH
0.056
01005
LQP03HQ
2N0B02D
2.0nH
0.053
0201
LQP02HQ
2N0B02L
2.0nH
0.056
01005
LQP03HQ5N1H02D
5.1nH
0.053
0201
LQP02HQ5N1H02L
5.1nH
0.056
01005
LQP03HQ
10NH02D
10nH
0.053
0201
LQP02HQ
10NH02L
10nH
0.056
01005
•预计5G普及缩短存量换机周期,有望带动全行业出货量增长
•射频前端需求量增加,重点关注国内厂商可突围的细分方向
•天线数量确定性增长,Sub-6G和毫米波分开看
•iPhone存量机型迎换机大年,新品出货量有望超预期
•相关标的
⏹风险提示:
5G行业推进速度低于预期,智能手机出货量增长低于预期
典型4G手机天线数量2~4支:
通信天线*2,Wifi天线*1,GPS天线*1(不同天线之间会出现共用)。
iPhoneX(4G手机)天线有4部分,上通信天线(上金属边框),下通信天线(下金属边框),上
Wifi天线(LCP软板),下Wifi天线(LCP软板),GPS天线与上天线共用。
Qorvo预计典型5G手机天线数量7~8支:
4G通信天线*2,5G通信天线*4,Wifi天线*2,GPS天线*1
(不同天线之间会出现共用)。
图:
iPhoneX正面图和X光透视图图:
5G带动天线数量提升
iPhoneX的LCP软板上通过电路画线形成WiFi天线的主体,同时软板表面贴装有电容、电感、开关器件等,和金属边框共同组成蜂窝天线系统。
同时LCP软板有一段细长线,将WiFi天线、蜂窝天线与主板相连,起到传递射频信号的作用,相比于RFcable,LCP软板走线扁平化,占用体积小,结构紧凑。
iPhoneX的LCP软板单机价值量在10美元左右,在新款iPhone中全面引入LCP软板,以iPhone全年
2.2亿部出货量计算,仅iPhone的LCP采购市场空间即达到22亿美元。
图:
新iPhone天线预测
LCP软板
金属边框
Wifi天线
开关、电感、电容等器件
未来可能的5G天线
预计iPhone的新增5G天线将设计在软板上,价值体现仍然是软板。
图:
iPhoneX天线原理图
参考目前市面上支持4×4MIMO功能的手机拆解,三星S9和一加6的新增天线均为LDS工艺。
安卓5G手机由于新增LDS天线,预计天线单机价值量提升5~10元人民币。
安卓机和iPhone在新增天线技术差异主要来自于主板布局不同,安卓机主板和天线能够实现直接连接,而iPhone采用面积更小的类载板,天线与主板之间需要额外的软板互联。
图:
OnePlus6拆机图
LDS天线
1、每个手机具有多个毫米波天线阵列,实现信号检测和切换,克服人手影响;
2、每个天线阵列具有多个天线单元,实现波束扫描。
图:
毫米波天线手机示意图图:
毫米波天线模组
图:
高通毫米波天线模组
预计一部5G毫米波手机可集成多达4个模组,天线板和转接软板将成为国内公司重点突破方向。
图:
高通毫米波天线模组QTM052
图:
Broadcom16Tx/16Rx60GHzPhasedArray
•预计5G普及缩短存量换机周期,有望带动全行业出货量增长
•射频前端需求量增加,重点关注国内厂商可突围的细分方向
•天线数量确定性增长,Sub-6G和毫米波分开看
•iPhone存量机型迎换机大年,新品出货量有望超预期
•相关标的
⏹风险提示:
5G行业推进速度低于预期,智能手机出货量增长低于预期
虽然2017年iPhoneX整体出货量“低于预期”,但回顾苹果2017全年出货量,仍保持2.16亿部,结果呈现是“提价不减量”,在iPhoneX高单价拉动下,苹果手机销售ASP上升,财报业绩连续超预期。
IHS数据显示,2018Q1,iPhoneX/8仍为全球最受欢迎智能手机。
图:
2010Q4~2017Q4分季度iPhone出货量(百万部)图:
2018Q1全球Top10热销机型(百万部)
90iPhone按季度出货量(百万部)
8074.5
70
61.2
60
74.8
78.3
77.3
5047.8
51.0
43.7
47.458.051.2
45.5
50.8
46.7
41.0
4037.305.1
37.4
33.8
39.3
35.2
40.4
30
18.260.3
26.206.9
31.2
2016.2
10
0
17.1
极光大数据,中国市场,2018Q2换手机的iPhone用户中,超过6成用户换机不换品牌,忠诚度高达62.3%,为中国市场全品牌最高值。
其他品牌用户忠诚度,华为40.4%,OPPO31.9%,vivo25.9%,小米
30.9%。
图:
2017Q2~2018Q2各品牌用户忠诚度(用户换机仍选用原品牌的比例)
63.4%
62.3%
56.8%
53.4%
50.2%
35.6%
38.6%
40.4%
33.9%
23.2%
25.32%6.9%
33.1%
29.32%8.8%
25.6%
32.3%
35.2%
29.0%
31.4%31.4%
30.9%
27.3%
25.9%
16.4%
70.0%
60.0%
50.0%
40.0%
30.0%
20.0%
10.0%
0.0%
2017Q22017Q32017Q42018Q12018Q2
苹果华为OPPOvivo小米
在中国市场的存量iPhone中,占比最高的分别为iPhone7plus,iPhone6,iPhone6s,iPhone6sPlus,iPhone7。
企鹅智酷调研数据显示,66%的iPhone用户换机周期为2~3年,2年前的iPhone7/7
Plus、3年前的iPhone6s/Plus正是目前存量占比最高的机型,存量换机需求预计将拉动2018年iPhone销量小高潮。
图:
2017Q2~2018Q2中国市场iPhone存量机型分布图:
企鹅智酷关于iPhone换机时间的调研数据
FlurryAnalytics通过100万个以上APP使用情况判断iPhone新品出货情况,美国市场上iPhoneXs/XsMax首周激活量合计占iPhone全部总量的1.1%,高于去年iPhone8/8Plus的0.76%。
图:
iPhoneXs销售首周各机型激活量占比
Kantar数据显示,客户的忠诚度推动大多数手机的销量,在高端产品上表现尤为明显。
高端用户更有可能从同一品牌购买其他品类产品,因此苹果围绕iPhone持续开发手表、
Macbook、iPad等系列产品的策略可持续。
多设备用户创造更高的忠诚度和新的收入来源。
图:
英国市场不同产品组合用户对iPhone的忠诚度%
图:
苹果毫米波天线系列专利
苹果是具备核心器件自研能力的设计公司。
CPU方面,2012年苹果发布iPhone5,采用完全自主定制设计的处理器芯片A6。
GPU方面,2017年苹果宣布放弃Imagination提供的图形芯片(GPU),在未来将采用苹果自家研发的GPU。
电源管理芯片方面,2017年12月,英国DialogSemiconductor表示其最大客户苹果公司或在自主研发iPhone电源管理芯片。
基带芯片方面,苹果从2011年开始采用高通基带芯片,2016年开始引入英特尔基带芯片,逐渐降低对高通的依赖,2018年苹果手机新品基带芯片全部转向英特尔。
2017年苹果公司获得了测试毫米波技术的实验许可;2018年,苹果公司公开招聘
“毫米波IC设计工程师”、“毫米波RF硬件工程师”等职位。
2020年iPhone新品是否支持5G功能将对全行业5G手机出货量带来巨大影响。
•顺络电子
–01005高Q电感已量产,已成为全球领先射频芯片模组厂商供应商
•立讯精密
–iPhoneLCP软板供应,基站、手机、汽车全面布局
•信维通信
–高通毫米波天线模组软板供应,SAW滤波器储备,基站LDS天线阵子、手机LDS、汽车天线
•东山精密
–控股子公司艾福电子获得华为5G陶瓷介质滤波器等产品订单,通过收购Multek切入思科、诺基亚、爱立信等5G设备商
•沪电股份
–通信PCB业务占比高,充分受益5G基站建设
•深南电路
–通信PCB业务占比高,充分受益5G基站建设
•卓胜微(IPO排队)
–射频前端产品LNA和Switch已经供应三星和小米
•其他
–电连技术(LCP连接器储备),合力泰(LCP储备),硕贝德(LDS天线,毫米波天线),麦捷科技(SAW滤波器)
⏹风险提示:
5G行业推进速度低于预期,智能手机出货量增长低于预期
谢谢!
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子 行业 产业链 深度 手机 射频 前端 天线 增量 需求 分析