通信行业2019年下半年投资策略：己亥年承上启下，5G元年产业链吹响号角.pdf

本报告的信息均来自已公开信息，关于信息的准确性与完整性， 建议投资者谨慎判断，据此入市，风险自担。 请务必阅读末页声明。 通信行业 推荐 （ 维持 ） 通信行业 2019 年下半年投资策略： 风险评级： 中 风险 己亥年承上启下， 5G 元年产业链吹响号角 2019 年 6 月 17 日 投资要点： 5G 牌照千呼万唤始出来，中国广电加入 5G 序列。 经历了半年的等待，工信部向四家运营商发放 5G 商用牌照，包括中国电信、中国移动、中国联通、中国广电。 2019 年 5 月初，中美贸易摩擦再度出现，华为被列入实体名单令市场回想起 2018 年出现的“中兴禁运事件”，对我国5G建设的进度产生担忧情绪。然而，我国 5G 建设的进程并没有放缓。此时发放牌照，既可以表 达我国在高端技术领域是有能力实现自主可控，同时也可以对国内相关产业链的国产替代进程起到刺激作用。 己亥年，承上启下，稳步推进。 从建设方案的角度看， 2019 年要实现商用，采用 NSA 的建设方案，通过成熟的 4G网络推进 5G的概率较大。但是根据 5G 的特性，后期采取 SA的建设方案将会大概率事件。 5G 对于全球而言，都是“摸石头过河”。我国幅员辽阔，通过部分城市试验和商用，对于出现的问题加以处理和完善，后期将更有效推进 5G网络建设。 2019 年年初，三大运营商公布 2019 年 5G 建设投资规划，在 5G 方面的投入较为谨慎。因此， 2019 年是建设元年。 5G 相关产品有望迎来量价齐升好局面。 5G 产业涉及基站端与终端。基站端包括基站天线、基站滤波器、功率放大器、光模块等相关产业，终端则包括终端天线，终端滤波器等相关产业。一方面， 5G 技术较4G有明显的提高，相关器件所涵盖的技术也要跟随前进，带动单体价值量提升；另一方面， 5G的技术特点对产品性能提出了更高的要求，需要更多器件来支持全面覆盖。因此， 5G 相关产品有望迎来量价齐升的好局面，相关产品供应商业绩有望快速增长。 通信技术发展激发流量爆发， IDC 需求趁势而起。 随着企业及政府部门的生产经 营和日常工作的信息化水平不断提升，部门对数据处理的速度和储存的安全性提出更高的要求，建立标准化数据中心的迫切性不言而喻。受技术及需求推动，布局聚焦发达城市。近年来，企业对数据服务的需求渐趋旺盛；同时，国家大力推动“互联网 +” 、数字经济等信息化建设， IDC 迎来发展的黄金时期，业务收入持续保持高速增长。中长期来看，在移动互联网、大数据、物联网等新型领域持续发展推动下，企业对数据处理、储存的需求将更加强烈。 投资建议：维持推荐评级。 建议关注三条投资主线：（ 1）受益 5G 牌照的发放的设备供应商，如中兴通讯（ 000063）、烽火通信（ 600498）等设备供应商。（ 2）受益于 5G 基站数量增加的基站端器件供应商，例如：光迅科技（ 002281）、大富科技（ 300134）、通宇通信（ 002792）等。（ 3）关注受益于数据流量价值深度挖掘的相关标的，如光环新网（ 300383）等。 风险提示： 政策变化、外围环境剧烈变化、原材料价格变化等。 投资策略 行业研究 证券研究报告 魏红梅 SAC 执业证书编号： S0340513040002 电话： 0769-22119410 邮箱： whm2dgzq 研究助理：陈伟光 SAC 执业证书编号： S0340118060023 电话： 0769-22110619 邮箱：chenweiguangdgzq 细分行业评级 通信运营 推荐 通信设备 推荐 通信行业指数走势 -40%-20%0%20%40%18/06 18/08 18/10 18/12 19/02 19/04 19/06通信 ( 申万 ) 沪深 300资料来源：东莞证券研究所， Wind 相关报告 通信行业 2019 年下半年投资策略 2 请务必阅读末页声明。 目 录 1、 2019 年上半年通信行业行情回顾 . 4 1.1 行情回顾 . 4 1.2 行业估值情况 . 4 2、万事俱备， 5G 商用时代风雨不改 . 5 2.1、基础技术标准冻结完成 . 5 2.2、 5G 频谱划分已经完成 . 6 2.3、牌照千呼万唤始出来 . 6 2.4、 5G 进程风雨不改 . 6 3、 5G 建设，承上启下，基站端率先收益 . 7 3.1 己亥年，承上启下 . 7 3.2、基站：技术特定决定市场增量 . 8 3.3、 天线：受益于基站增量释放，集成化趋势明显 . 8 3.4、滤波器：重点关注技术升级 和国产替代 . 9 3.5、功率放大器：氮化镓材料将逐步普及 . 10 3.6、光模块：数量价格双双提升，成本控制成为关键 . 11 4、通信技术发展激发流量爆发， IDC 需求趁势而起 . 12 4.1、 技术发展推动移动通信服务升级 . 12 4.2、 移动设备加速普及，移动流量正值爆发 . 13 4.3 、 固定宽带纵向横向同步发展 . 14 4.4、 数据流量增长催生 IDC . 16 4.5、 当前 IDC 发展的现状 . 17 4.5.1 一线城市是目前的聚集地 . 17 4.5.2 周边未来是具有发展前景 . 18 4.6、 IDC 市场规模发展 . 18 5、投资策略 . 20 6、风险提示 . 20 插图目录 图 1 ： 2019 年上半年 SW 通信行业行情走势 . 4 图 2 ： 2019 年上半年 SW28 个行业涨跌幅 . 4 图 3 ： 2019 年上半年 SW 通信行业 4 个子行业涨跌幅 . 4 图 4 ：申万通信板块市盈率 . 5 图 5 ：申万通信板块四个子行业市盈率 . 5 图 6 ： 5G 产业链梳理 . 8 图 7 ：从无源天线到有源天线 . 9 图 8 ：光模块工作原理示意图 . 11 图 9 ： 4G、 5G 网路架构 . 12 图 10 ：移动通信服务发展过程 . 12 图 11 ：固定电话号及移动电话普及率发展情况 . 13 图 12 ：移动宽带（ 3G/4G）用户发展情况 . 14 图 13 ：移动互联网流量及月 DOU 增长情况 . 14 图 14 ：东、中、西部移动互联网接入流量增速情况 . 14 图 15 ：固定宽带普及率情况 . 14 图 16 ：农 村宽带接入用户及占比情况 . 14 通信行业 2019 年下半年投资策略 3 请务必阅读末页声明。 图 17 ：固定互联网宽带各接入速率用户占比情况 . 15 图 18 ： 100Mbps 及以上固定宽带接入用户渗透率 . 15 图 19 ： IPTV 用户发展情况 . 15 图 20 ： IDC 效果图 . 16 图 21 ： 大规模数据中心的区域分布现状 . 17 图 22 ：全国数据中心 PUE 情况 . 18 图 23 ： 2015-2020 年全球速中心和机架 数量统计及预测 . 18 图 24 ：我国数据中心规模及规划规模 . 19 图 25 ：我国数据 IDC 市场收入预测 . 19 表格目录 表 1 ：两阶段 5G 网络标准 . 5 表 2 ： CMOS/ GaAs/ GaN 物理性质对比 . 10 表 3 ：重点公司盈利预测 (截至 2019/6/14) . 20 通信行业 2019 年下半年投资策略 4 请务必阅读末页声明。 1、 2019 年上半年通信行业行情回顾 1.1 行情回顾 2019 年上半年 通信行业 行情走势回顾： 整体冲高回落 。 2019 年上半年（统计时间 2019年 1 月 1 日至 2019 年 6 月 14 日，下同）上证综合指数、沪深 300 指数、 通信（申万）指数（共计 107 家公司，下同）累计分别 上升 15.56%、 21.40%、 19.88%。 通信（申万）指数跑 赢 上证综合股指数 4.32 个百分点 ，但跑输沪深 300 指数 1.51 个百分点。 2019 年上半年 ，通信 涨跌幅在申万 28 个行业中排名第 9。 通信（申万） 4 个子行业全部 上涨 ，其中 通信传输设备上涨 幅度最 大 ， 上涨 27.37%， 通信运营 上涨 23.95%，终端设备上涨23.16%， 通信配套服务上涨 15.07%。 图 1： 2019 年上半年 SW 通信 行业行情走势 -1 0 . 0 0 %0. 00 %1 0 . 0 0 %20 . 00 %3 0 . 0 0 %40 . 00 %5 0 . 0 0 %2019/1/12019/1/82019/1/152019/1/222019/1/292019/2/52019/2/122019/2/192019/2/262019/3/52019/3/122019/3/192019/3/262019/4/22019/4/92019/4/162019/4/232019/4/302019/5/72019/5/142019/5/212019/5/282019/6/42019/6/11801 770 . S I 通信 ( 申万 ) 000 001 . S H 上证综指 000 300 . S H 沪深 300资料来源： WIND，东莞证券研究所 1.2 行业估值情况 当前 通信 行业 市盈率低于历史平均水平 。 截至 2019 年 6 月 14 日， 通信（申万）市盈率图 2： 2019 年上半年 SW28 个行业涨跌幅 图 3： 2019 年上半年 SW 通信行业 4 个子行业涨跌幅 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%食品饮料(申万)农林牧渔(申万)家用电器(申万)非银金融(申万)计算机(申万)建筑材料(申万)国防军工(申万)有色金属(申万)通信(申万)电子(申万)房地产(申万)银行(申万)综合(申万)机械设备(申万)交通运输(申万)休闲服务(申万)医药生物(申万)电气设备(申万)采掘(申万)商业贸易(申万)化工(申万)轻工制造(申万)汽车(申万)公用事业(申万)纺织服装(申万)传媒(申万)钢铁(申万)建筑装饰(申万)2 7 . 3 7 %23 . 95 % 2 3 . 1 6 %1 5 . 0 7 %0 . 0 0 %5 . 0 0 %10 . 00 %1 5 . 0 0 %2 0 . 0 0 %25 . 00 %3 0 . 0 0 %通信传输设备( 申万)通信运营( 申万)终端设备( 申万)通信配套服务( 申万)资料来源： wind， 东莞证券 研究所 资料来源： wind， 东莞证券 研究所 通信行业 2019 年下半年投资策略 5 请务必阅读末页声明。 为 35.56 倍，低于近五年 通信（申万） 平均 市盈率 47.23 倍 ， 而近五年通信（ 申万）板块市盈率最低值为 29.63 倍 。 通信（申万）行业的四个子行业的市盈率都低于 近五年平均 市盈率。 2、万事俱备， 5G 商用时代风雨不改 2.1、基础技术标准冻结完成 2018 年 6 月 14 日， 3GPP 冻结 5G 独立组网标准（ SA），加上 2017 年 12 月冻结的非独立组网标准（ NSA）， 5G 第一阶段全功能标准化工作基本完成 ， 5G 商用发展进入全面冲刺阶段。 根据此前 3GPP 公布的网络标准制定过程， 5G 网络标准可以分为两个阶段： 第一个阶段启动 R15 为 5G 标准，已于今年 6 月完成。该阶段完成了 5G 独立组网标准，对增强移动宽带具有很好的支持效果，也可支持低延时高可靠通信，但不支持海量机器连接； 第二个阶段以 R16 为 5G 标准，预计明年 12 月完成，该阶段将全面支持 eMBB、 uRLLC、mMTC 三大场景，完全满足 ITU 的要求。 值得注意的是，支持 R15 标准的终端设备可以通过软件升级的方式支持 R16 版 本，因此独立组网标准 R15 冻结后， 5G 商用之路即可开启。 图 4：申万 通信 板块市盈率 图 5：申万通信 板块 四 个子行业市盈率 0.00 倍10.00 倍20.00 倍30.00 倍40.00 倍50.00 倍60.00 倍70.00 倍80.00 倍90.00 倍100.00 倍2 0 1 4 -0 6 -2 0 2 0 1 5 -0 6 -2 0 2 0 1 6 -0 6 -2 0 2 0 1 7 -0 6 -2 0 2 0 1 8 -0 6 -2 0通信 平均值 最小值0. 00 倍10 . 00 倍2 0 . 0 0 倍3 0 . 0 0 倍40 . 00 倍5 0 . 0 0 倍60 . 00 倍7 0 . 0 0 倍8 0 . 0 0 倍90 . 00 倍1 0 0 . 0 0 倍SW 通信运营 SW 终端设备 SW 通信传输设备 SW 通信配套服务当前值 平均值 最小值资料来源： wind， 东莞证券 研究所 资料来源： wind， 东莞证券 研究所 表 1：两阶段 5G 网络标准 标准名称 完成时间 支持场景 R15 2018 年 6 月 1 日 支持 eMBB，不支持 uRLLC 和 mMTC R16 预计 2019 年 12 月 支持 eMBB、 uRLLC 和 mMTC 资料来源： 互联网资料整理、 东莞证券 研究所 通信行业 2019 年下半年投资策略 6 请务必阅读末页声明。 2.2、 5G 频谱划分已经完成 5G 频谱划分 已经完成。 2018 年 12 月 6 日，三大运营商 5G 频谱划分终于落定。本次确定的 5G频谱方案与之前分析的结果略有不同，中国电信获得 3400MHz-3500MHz共 100MHz带宽的 5G 试验频率资源；中国联通获得 3500MHz-3600MHz 共 100MHz 带宽的 5G 试验频率资源。中国移动则将获得 2515MHz-2675MHz、 4800MHz-4900MHz 频段的 5G 试验频率资源，其中 2515-2575MHz、 2635-2675MHz， 2575-2635MH 频段为中国移动现有的 TD-LTE(4G)频段。而与之前预计不 同的是，中国移动同时获得 4800-4900MHz 频段的新增频段。 从目前频谱划分的情况看， 3.5GHz 是全球大部分 5G 运营商都支持的频段，产业成熟度较高，建网成本相对较低；而中国移动的 4G 网络基本建立在 2.6GHz 上，可以最大程度上利用现有资源开展 5G 建设。虽然产业成熟度和全球通用程度比不过 3.5GHz 频段，但可充分利用 4G 网络建设的基础设施和运营经验，降低建设成本，缓解资本支出压力。中国移动获得新增的 4800-4900MHz 频段，我们认为这是为后期 5G 网络建设从中低频段向中高频段乃至 6GHz 以上的频段使用 做准备。总体而言，目前初定的频谱划分配方案有助于发挥各个运营商的优势，能较好地兼顾效率和公平。 2.3、牌照千呼万唤始出来 5G 牌照千呼万唤始出来，中国广电加入 5G 序列。 经历了半年的等待， 2019 年 6 月 6日上午，工信部向四家运营商发放 5G 商用牌照，包括中国电信、中国移动、中国联通、中国广电。中国广电获得 5G 牌照，市场对此已经有所猜测。早在 2016 年 5 月 5 日，中国广电就获得基础电信业务经营许可证，可在全国范围内经营互联网国内数据传送业务、国内通信设施服务业务。 2018 年 11 月 27 日，在更高层面的高度重视和 亲自推动下，工信部已经同意广电网参与 5G 建设，国网公司正在申请移动通信资质和 5G 牌照。本次 5G 频谱的划分确实从内容上只阐述了对三大运营商的安排，然而，中国广电也是很早之前掌握了 700MHz 的频段。 700MHz 频段具有信号传播损耗低、覆盖广、穿透力强、组网成本低等优势特性，而且适合 5G 底层网络，被誉为是“黄金频段”。中国广电在移动网络端对比三大运营商不具有优势，因此，中国广电获得牌照，有望充分利用5G 融合高清视频以及物联网等技术，传播高素质媒体服务， 进一步联动全国广电网络公司纵深发展 。 2.4、 5G 进程风雨不 改 无惧风雨， 5G 建设稳步推进，展示科技硬实力。 2019 年 5 月初，中美贸易摩擦再度出现， 华为及其 70 家联合企业被美国列入美方实体清单，禁止华为在未经美国政府批准的情况下从美国企业获得元器件和相关技术，后期已有数家外国供应商暂停与华为的业务来往。华为是通信行业的世界级领导者，是我国通信设备的主要要供应商之一。华为被列入实体名单令市场回想起 2018 年出现的“中兴禁运事件”，对我国 5G 建设的进度产生担忧情绪。然而，我国 5G 建设的进程并没有放缓。从运营商方面看，三大运营商已经在全国 30 多个省市拨通首个 5G 电话。从部 分地区政府规划看，部分省市 发布了通信行业 2019 年下半年投资策略 7 请务必阅读末页声明。 5G 基站规划 ，例如广州、深圳、上海、浙江 等 。从设备商看，中兴通讯表示“积极参与中国 5G 网络的商用部署和建设”；华为方面表示， 目前 5G 不会受到影响，而且当前处于领先地位。当前，工信部发放 5G 牌照，不仅是在证实我国 5G 进程没有收到影响，而且在一定程度上加速我国 5G 建设速度。近期，美国、韩国已经实现 5G 商用，进度上比我国快。但是我国 5G 网络建设规模足够大，并且在 5G 技术专利上并不落后，此时发放牌照，有望赶上第一梯队。同时，近期中美贸易摩擦出现，科技领域再次成为“战场”之一。此时发放 牌照，可以在一定程度上既可以表达我国在高端技术领域是有能力实现自主可控，同时也可以对国内相关产业链的国产替代进程起到刺激作用。 3、 5G 建设，承上启下，基站端率先收益 3.1 己亥年，承上启下 以稳为主，循序渐进。 从建设方案的角度看， 2019 年要实现商用，采用 NSA 的建设方案，通过成熟的 4G 网络推进 5G 的概率较大。但是根据 5G 的特性，后期采取 SA 的建设方案将会大概率事件。 5G 对于全球而言，都是“摸石头过河”。我国幅员辽阔，通过部分城市试验和商用，对于出现的问题加以处理和完善，后期将更有效推进 5G 网络建设。 运营商 投资 已作暗示。 2019 年年初，三大运营商公布 2019 年 5G 建设投资规划。中国移动表示， 2019 年是迈向 5G 信息社会的基础之年，公司资本开支预计为 1499 亿元，相比 2018 年下调 10.3%，未包含 5G 试商用投入。但中国移动表示， 2019 年将建设 3 万-5 万个 5G 基站，总投入规模不会高于 2018 年的资本开支水平。因此，中国移动 2019年 5G 投入不会高于 172 亿元；中国电信资本开支预计为 780 亿元。其中， 5G 建设方面投入预算为 90 亿元， 2019 年预计 5G 基站建设达到 2 万个。中国联通 2019 年资本开支预计为 580 亿元。其中，约 60 亿 -80 亿元将投入 5G 组网。 2019 年，三大运营商在 5G方面的投入较为谨慎，并没有想象中的大规模投入。因此， 2019 年是建设元年。 2020 年有望成为 5G 建设大年。 与 3G/4G 处于追赶态势不同，我国 5G 推进节奏处于全球领先水平，大致按“规划 建设 应用”的顺序逐步推进 ： 2016-2018 年为我国5G 产业规划期，主要进行标准研究和技术验证，为正式建设做准备； 2019 年，运营商试验并获得牌照开始建设 5G 网络； 2020 年进入大规模建设期，运营商资本开支快速增长，通信设备商受益； 2020 年 以后，产业链延伸至下游， 5G 进入应用阶段，运营商正式推出 5G 网络， 5G 手机逐步普及。 当前 5G 处于建设初期，建议关注基站、天线、射频、传输设备等受益时间早、确定性较高的投资品种。 通信行业 2019 年下半年投资策略 8 请务必阅读末页声明。 图 6： 5G 产业链梳理 资料来源：东莞证券 研究所 3.2、基站：技术特定决定市场增量 5G 将采用“宏站 +小站”组网覆盖模式。 由 c= v 可知，在电磁波传播速度一定的前提下，电波频率越高，波长越小。 5G 时代通过增加电磁波频率来增加信道容量，提高信息传递效率，但波长降低增加了传输过程中 的信号损耗，需建设更多基站来满足覆盖要求。为了解决网络覆盖问题， 4G 时代传统的宏基站部署将向“宏站 +小站”组网覆盖模式转变，先建宏站，再建小站，针对不同频率的信号频段，采取不同建站策略。对 6GHz 及以下的中低频段，与 4G 类似，采用宏基站方案实现连续覆盖；对于 6GHz 以上的毫米级频段，通过建设小基站来覆盖宏站无法精确到达的地区，提升热点区域传输速率。 毫米波缩小单个基站覆盖范围，增加基站数量需求。 国外小基站崛起于 3G 时代，此时国内主要设备商并未参与小基站建设；随着深度覆盖和网络优化在 4G 后期成为重点，小基站优 势开始凸显； 5G 时代以高频信号传播为主，毫米波传输将大幅增加小基站需求。在 4G 时代全国网络覆盖需要超过 500 万个基站，而 5G 则需要做到每平方公里支持 100万个设备接入，导致微基站数量激增。根据计算，预测 5G 全国宏基站约需 460 万个，微基站约建设 970 万个。基站数量大约是 4G 时代的两倍。虽然小基站启动较晚，弹性较大，新增数量难以估计，但要在高频段实现连续覆盖，数量规模将远高于宏站。“宏站 +小站”的建站方式，大幅增加了对基站数量的需求，基站设备商有望深度受益。 3.3、 天线：受益于基站增量释放，集成化趋势明显 天线是 辐射或接收电磁波的装置，是无线通信系统中必不可少的组成部分。根据所处环节和服务对象的不同，可将天线大致分为基站天线和终端天线。 天线的投资机会来自两方面，一是技术要求增加天线需求，二是制造工艺升级提升天线单体价值。 MIMO 技术推动天线实现数倍增长。 要在 5G 时代实现 极致信息传输速度和极高信息传送质量，需要增加收发信号的天线数，多输入多输出（ Multi-input Multi-output， MIMO）技术应运而生。 MIMO 是一种描述多天线无线通信系统的模型，即利用射频发射端的多个天线各自独立发送信号，同 时在接收端用多个天线接收并复原信息，有效提升了无线通信系统的频谱效率、传输速率和通信质量。 MIMO 技术同时增加了基站侧和手机侧的通信行业 2019 年下半年投资策略 9 请务必阅读末页声明。 天线数量，天线单元规模从 4G 时代 的 2*2,、 4*4 变为 8*8 甚至 16*16，推动天线数量实现数倍增长。 2016 年 8 月，三星 note7 成为最早实现 4 4 MIMO 技术的手机，通过搭载四根手机天线来提高信号收发质量，华为 P10 Plus 和小米 Mix2 随后跟进。 iPhone 也在今年发布的三款新品中搭载了 4 根天线，相比上一代翻倍。 5G 时代对传输速率和信号质量要求进一步提高，天线数量将继续增 加，手机天线数可能达到 16 根，数量实现指数型增长。 基站侧：从无源向有源演变，集中度提升。 4G 时代基站天线以无源天线为主，多独立于基站主设备外置，运营商直接向天线厂商集中采购。 5G 数据传输量大增，基站使用的大规模天线通过与基站射频一体化集成，成为基站主设备的部件之一。通过集成方式，站点部署大幅简化，馈线损耗减少，基站整体网络性能提升。天线有源化趋势一方面提高了天线的制造成本和单体价值，另一方面也对制造工艺提出更高要求，技术门槛提高，行业集中度不断提升，利好具有核心技术优势的天线龙头厂商。 图 7：从无源天线到有源天线 资料来源：东莞证券 研究所 3.4、滤波器：重点关注技术升级和国产替代 滤波器的作用是对不同频率的信号进行筛选，允许需要频段的信号通过，剔除不需要频段的信号，保证信号的准确性。 作为射频价值占比最大的部分，滤波器在射频器件中占比约 50%。 根据服务对象的不同， 5G 产业链中的滤波器可大致分为基站滤波器和手机滤波器。 基站滤波器：运营商决定行业周期波动，陶瓷介质滤波器是未来发展趋势 运营商资本开支决定行业需求。 基站滤波器帮助基站消除信号干扰，实现准确选频， 是移动通信的核心器件。作为基站设备的最终需求方，运营商具有定价权，其资本开支直接决定基站需求，同时也影响滤波器的行业景气度。当前 4G 已步入尾声，运营商资本开支缩减，这在一定程度上影响了基站滤波器的销量。 随着 5G 时代即将到来，新一轮基站建设不可避免，基站数量增加叠加大规模天线阵列的广泛使用，基站滤波器将迎来新一波需求高峰。 腔体滤波器仍是主流但短板明显。 根据材质和工作原理的不同，基站滤波器主要分为腔体滤波器和介质滤波器。腔体滤波器通常采用金属切割制成，使不同频率的电磁波在腔体中震荡，保留达到滤波器谐振频率的电 磁波，起到频率筛选的作用。凭借良好的工作性能、较低的制作成本和成熟的制作工艺， 金属同轴腔体滤波器在 2G-4G时代被广泛采通信行业 2019 年下半年投资策略 10 请务必阅读末页声明。 用，当前仍是国内基站滤波器的主流选择。 5G 时代对滤波器提出了新的要求，传统腔体滤波器已无法满足。 一方面， Massive MIMO带来天线数量和密度的成倍增长，这对滤波器的发热性能提出了更高要求，另一方面，毫米波的逐步使用将增大对微型基站的需求，滤波器将向小型化和集成化发展。金属腔体滤波器体积较大，且功耗大，发热多，已无法跟上 5G 时代的步伐。 介质滤波器代表未来可能发展方向。 介质滤波器采用 人工合成陶瓷介质材料制成，电磁波通过在介质材料制成的谐振器中发生震荡来进行筛选。与腔体滤波器相比，介质滤波器具有体积小、温度性能好、功耗低等优点，能更好地适应 5G 时代。 随着生产工艺的不断改进，介质滤波器的成本也将降低，有望在 5G 大潮中实现对腔体滤波器的逐步取代，成为基站滤波器的主流方案。 3.5、功率放大器：氮化镓材料将逐步普及 频段增多带来 PA 增量需求。 功率放大器（ PA）是射频前端的重要组成部分，主要负责放大发射通道的射频信号。手机中功率放大器数量与手机支持频段呈正相关关系，传统的 2G 手机仅支持一个频段 ，单机配置 2 个 PA； 3G、 4G 网络的频宽增加，且不断向前兼容，覆盖的频段大大增加， 4G 多频手机 PA 增加到 7 个； 5G 手机可以收发高频信号，同时向 4G 以下频段兼容，搭载的 PA 数量将再次迎来突破。根据 StrategyAnalytics 预测，5G 时代手机内的 PA 可多达 16 颗，相比 4G 翻倍。 当前 PA 主要采用 GaAs 材料。 PA 是重要的射频器件，由半导体材料制成，可分为元素半导体和化合物半导体两类。元素半导体工艺包括 RF CMOS、 Ultra CMOS、 Si BICMOS几类，而化合物半导体主要有 GaAs（砷化镓）和 GaN（氮化镓）。传统的硅基由于参数性能的影响，一般只用于 1GHz 以下的市场，在移动通信高频化趋势下难以生存；就工艺材料来说，由于 GaAs 工艺可以实现高 gm 和较高的功率密度，逐步取代 Si CMOS，成为当前 PA 的主流工艺。 GaN 可以看成是 GaAs 的又一次升级，物理特性更佳，性能更加优越。 与 GaAs 相比，GaN 具有更高的功率密度和更宽的能隙，功率特性更好，瞬时带宽更大，能覆盖更广的波段和频道；此外， CaN 在临界击穿电压、饱和电子速度以及导热性方面的表现更为卓越，可满足对高温、高功率、高压、高频等方面的新要求， 在 5G 时代具有前两代功率器件所没有的天然优势。虽然当前 GaN 期间的生产成本较高，且在低压环境下性能表现一般，但基于其在高频领域的不可替代性，预计在 5G 时代将逐步普及，形成 GaAs 和GaN 共存的局面。 表 2： CMOS/ GaAs/ GaN 物理性质对比 指标 硅基 CMOS GaAs GaN 禁带宽度（ eV） 1.1 1.42 3.49 跃迁方式 非竖直跃迁 竖直跃迁 竖直跃迁 电子迁移率（ cm2/Vs） 1350 8000 1500 饱和电子速度（ 107cm/s） 1 2.1 2.7