5G热点问题详解系列之六：5G基站滤波器的变化.pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 5G 热点问题详解系列之 六 ： 5G 基站滤波器的变化 3/4G 时期， 基站由基带处理单元 BBU、射频处理单元 RRU 和天馈系统三 部分组成。 5G 时代，基站 三大组成单元均出现显著变化 ：（ 1）BBU 拆分为 CU-DU 两级架构；（ 2） RRU 与 大规模 阵列 天线 合并形成有源天线 AAU；（ 3） 原 BBU 部分物理层功能臵于 AAU 中 。以上三大变化带来的投资影响，我们已经在系列四和五中详解过，本期主要分析作为关键射频器件 之一 的滤波器 在 5G 时代的 技术升级趋势 ，以及值得关注的潜在 投资 标的 。 3G/4G 时代 ，金属同轴腔体滤波器是市场主流选择： 基站滤波器是射频系统的关键组成部分，主要工作原理是使发送和接收信号中特定的频率成分通过， 并 极大地衰减其它频率成分。传统应用的滤波器一般是由金属同轴腔体实现，是通过不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡，达到滤波器谐振频率的电磁波得以保留，其余频率的电磁波则在振荡中耗散掉的作用。在 3G/4G 时代，金属同轴腔体凭借着较低的成本 和 较成熟的工艺成为了市场的主流选择。 应对无线 环境干扰愈加复杂 ， 陶瓷介质谐振滤波器 迅速发展： 随着移动通信网络的发展，无线频 段 变得 非常密集，导致金属腔体滤波器不能实现高抑制的系统兼容问题，而采用陶瓷介质材料来制作腔体滤波器可以解决上述问题。相比传统金属腔谐振器，陶瓷介质谐振滤波器具有高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好的特点，而且功率容量和无源互调性能都得到了很大的改善。陶瓷介质谐振滤波器代表着高端射频器件的发展方向，凭借其优良的性能，在移动通信领域中拥有更 为广阔的应用空间。 5G 时代基站滤波器的新变化 陶瓷介质滤波器 ： 5G 时代，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 。 陶瓷 介质滤波器中的 电磁波谐振发生在介质材料内部，没有金属腔体，体积较上述两种滤波器都 会更小 ， 同时兼具 陶瓷介质谐振滤波器的优点 ， 并且一旦实现量产其成本也会更低。 我们认为陶瓷介质滤波器有望 成为 5G 时期中低频段 的 主流选择。 投资建议： 陶瓷介质滤波器应用到的介质材料不是自然界天然存在的，必须进行人工合成制作，需要通过多种材料按照一定的比例铸压而成，制作工艺更为复杂，这也就导致了制造门槛的进一步提升。建议市场关注风华高科旗下子公司 国华新材料 ，以及东山精密收购的子Tabl e_Title 2018 年 07 月 18 日 通信 Tabl e_BaseInfo 行业动态分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 维持 评级 Tabl e_FirstStock 首选股票 目标价 评级 Tabl e_Chart 行业表现 资料来源： Wind 资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 3.23 3.44 3.76 绝对收益 -4.87 -4.97 -2.18 夏庐生 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517020003 xialsessence 021-35082732 彭虎 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517120001 penghuessence 陈昊 报告联系人 chenhao1essence 相关报告 5G 系列报告之七： 5G 促进 PCB/覆铜板产业 升级 ，核 心资 产 价值重估 2018-07-15 中兴通讯禁令被解除， 5G 板块压力逐步释放 2018-07-15 5G 系列报告之六：新空口、新格局，Massive MIMO 重 构 天 线 产 业 链 2018-07-13 5G 热点问题详解系列之五： 5G 基站CU-DU 到 底 是 分 离 还 是 会 合 设 2018-07-13 5G 热点问题详解系列之四：为什么 5G基站会用 64 通道天线？ 2018-07-09 -23%-17%-11%-5%1%7%13%19%2017-07 2017-11 2018-03通信 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 公司 艾福电子 。 风险提示 ： 5G 发展不及预期。 行业动态分析 /通信 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. 3G/4G 时代 ， 金属同轴腔体滤波器 是市场主流选择 基站滤波器是射频系统的关键组成部分，主要工作原理是使发送和接收信号中特定的频率成分通过， 并 极大地衰减其它频率成分。 传统应用的滤波器一般是由金属同轴腔体实现，其原理如图 1 所示，是通过不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡，达到滤波器谐振频率的电磁波得以保留，其余频率的电磁波则在振荡中耗散掉的作用。在 3G/4G 时代，金属同轴腔体凭借着较低的成本，较成熟的工艺成为了市场的主流选择。 图 1： 传统金属同轴腔体滤波器示意图 资料来源：中国 百科网 ，安信证券研究中心 2. 应对无线环境干扰愈加复杂，陶瓷介质谐振滤波器迅速发展 随着移动通信网络的发展， 商用的 无线频段 变的非常密集，导致了普通金属腔体滤波器不能实现高抑制的系统兼容问题，而采用陶瓷介质材料来制作腔体滤波器可以解决上述问题。 陶瓷介质谐振滤波器采用了一种更高 Q 值的人工合成陶瓷介质材料（如图 2 所示），与传统的金属腔体滤波器不同，在陶瓷介质谐振滤波器中，电磁波主要在介质材料制成的谐振器中发生振荡，而不是金属空腔中。由于介质材料的相对介电常数较高，其 Q 值较高，损耗小，同时温度漂移小，因此，相比传统金属腔谐振器，陶瓷介质谐振滤波器具有高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好的特点，而且功率容量和无源互调性能 都得到了很大的改善。陶瓷介质谐振滤波器代表着高端射频器件的发展方向，凭借其优良的性能，势必会在移动通信领域中拥有为广阔的应用空间。 图 2：陶瓷介质谐振滤波器示意图 行业动态分析 /通信 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 资料来源： 中国百科网， 安信证券研究中心 3. 5G 时代 ， 陶瓷介质滤波器 有望成为主流 到了 5G 时代，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，因此在限定腔体尺寸的情况下，由于自身材料的损耗，上述两种滤波器无法取得很高的品质因数（ Q 值），导致各项性能指标都受到了限制。因此，为了满足 5G 基站滤波器对小型化的要求，更易小型化的陶瓷介质滤波器有望成为主流解决方案。 图 3：陶瓷介质滤波器示意图 资料来源： 国华新材料， 安信证券研究中心 陶瓷 介质滤波器中的电磁波谐振发生在介质材料内部，没有金属腔体， 因此 体积较上述两种滤波器都 会更小 。 与陶瓷介质谐振滤波器的优点类似，陶瓷 介质滤波器 也具有 Q 值高，选频特性好，工作频率稳定性好， 插入 损耗小， 较高的 带外抑制 等优点 。 因此，与传统腔体滤波器相比，介质滤波器在产品性能上更加优异，尺寸更小，功耗也更低，并且一旦实现量产其成本也会更低等优点。基于上述优点，我们认为陶瓷介质滤波器有望在 5G 时期中低频段继续成为主流选择。 4. 投资建议 陶瓷介质滤波器应用到的介质材料不是自然界天然存在的，必须进行人工合成制作，需要通过多种材料按照一定的比例铸压而成，制作工艺更为复杂，这也就导致了制造门槛的进一步提升。建议市场关注风华高科旗下子公司 国华新材料 ，以及东山精密收购的子公司 艾福电子 。 行业动态分析 /通信 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 风险提示： 5G 发展不及预期。 行业动态分析 /通信 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 行业 评级体系 收益评级： 领先大市 未来 6 个月的投资收益率领先沪深 300 指数 10%以上； 同步大市 未来 6 个月的投资收益率与沪深 300 指数的变动幅度相差 -10%至 10%； 落后大市 未来 6 个月的投资收益率落后沪深 300 指数 10%以上； 风险评级： A 正常风险，未来 6 个月投资收益率的波动小于等于沪深 300 指数波动； B 较高风险，未来 6 个月投资收益率的波动大于沪深 300 指数波动； Ta ble_AuthorStatement 分析师声明 夏庐生、彭虎声明，本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，勤勉尽责、诚实守信。本人对本报告的内容和观点负责，保证信息来源合法合规、研究方法专业审慎、研究观点独立公正、分析结论具有合理依据，特此声明。 本公司具备证券投资咨询业务资格的说明 安信证券股份有限公司（以下简称“本公司”）经中国证券监督管理委员会核准，取得证券投资咨询业务许可。本公司及其投资咨询人员可以为证券投资人或客户提供证券投资分析、预测或者建议等直接或间接的有偿咨询服务。发布证券研究报告，是证券投资咨询业务的一种基本形式，本公司可以对证券及证券相关产品的价值、市场走势或者相关影响因素进行分析，形成证券估值、投资评级等投资分析意见，制作证券研究报告，并向本公司的客户发布。 免责声明 本报告仅供安信证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因为任何机构或个人 接收到本报告而视其为本公司的当然客户。 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