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5G基站之滤波器材料分析:金属腔体滤波器改微波陶瓷介质滤波器

发布时间:2019-10-08  来源:立鼎产业研究网  点击量: 61 

——滤波器是移动通信中进行信号传输频率选择的关键器件,主要通过电容、电感、电阻等元器件的组合移除信号中不需要的频率分量,同时保留需要的频率分量,从而保障信号能在特定的频带上传输,消除频带间相互干扰。

当前滤波器按照用途可分为基站用滤波器与终端用滤波器,目前国内基站大多数采用腔体滤波器,腔体滤波器在合理成本下可以达到良好性能;但随着5G时代的技术升级,介质滤波器有望成为行业主流。终端(主要是手机)滤波器主要采用的是声学滤波器,声学滤波器性价比高,能够同时满足高低频率的要求,未来终端滤波器仍以声学滤波器为主。

与腔体滤波器相比,介质滤波器具有损耗小、体积小、Q值高等优点。在陶瓷介质滤波器中,电磁波主要在介质中发生振荡,由于陶瓷介电常数高,其Q值较高,体积小(滤波器的尺寸和电介质材料的介电常数的平方根成反比),损耗小(Q 值与介质损耗成反比关系)。此外,随着科研技术的不断进步,(立鼎产业研究中心)介质滤波器存在的问题正在被逐渐解决。

­——参照4G基站的建设进程,5G基站有望在2020-2022年迎来建设高峰。2010年是海外主流运营商规模建设4G的元年,2013年底正式向三大运营商发布4G牌照;2014-2019年为4G基站建设周期。2014-2016年为基站建设高峰,每年新增基站数约100万台;2017年我国4G基站数约389万台,增速显然有所放缓。参照4G基站的建设速度,同时考虑5G基站数量的增加,预计5G基站建设周期为2018-2025年,其中2020-2022年为建设高峰期。

考虑到5G使用频谱较高,5G基站数是4G基站数的1.2-1.5倍,假设国内5G基站数是4G基站数的1.3倍,国内5G基站数量占全球的60%,则国内基站数约506万台,全球5G基站数约843万台。4G基站一般通道数对应2通道、4通道以及8通道方案,5G基站采用Massive MIMO方案,多数对应64T64R64通道方案,未来甚至有可能达到128通道。按照每个基站3面天线,则5G时代全球滤波器需求为843*3*64/10000=16.19亿只,国内滤波器需求为506*3*64/10000=9.72亿只。

——从价格上看,受限供应商产能,介质滤波器价格相对较高,(www.leadingir.com)目前陶瓷介质滤波器40-50元。未来随着自动化程度的提高,技术工艺不断改进,价格将有所下滑(按照每年20%的下降幅度进行测算),我们预计最终平衡价格将在22元左右。结合基站建设进度,测算介质滤波器市场需求空间:全球介质滤波器市场空间约470亿元,国内介质滤波器市场空间约280亿元。

介质滤波器市场空间


资料来源:公开资料整理测算

介质滤波器的上游是陶瓷粉体材料,海外生产陶瓷介质滤波器企业如CTSMuRataPARTRONSawnics等均自有粉体配方,国内目前能够量产陶瓷介质滤波器的企业仅有艾福电子和灿勤科技,两家企业也是自有陶瓷粉体配方。而国瓷材料是自有粉体配方,但其并不生产介质滤波器。

部分陶瓷粉体与介质滤波器生产企业


资料来源:公开资料

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