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5G对无线通讯芯片产业链有何影响?

导读: 5G与现有移动通信技术相比应有三个显著的特征:千亿级别的联接数量、1毫秒的超低时延和10Gbps的通信速率。

5G与现有移动通信技术相比应有三个显著的特征:千亿级别的联接数量、1毫秒的超低时延和10Gbps的通信速率。5G不仅仅是一次技术升级,这些特征将使5G成为一个强大的平台,进而催生出无数新应用、新商业模式,甚至新的产业,5G将成为很多颠覆式创新的使能技术。

尽管现在很难预测5G将如何影响人们的生活,但技术创新与人类想象力的结合无疑将为人们创造一个更加美好的未来。毫无疑问,5G将帮助我们解决现有技术无法解决的诸多挑战,特别是在联接数量、网络时延和速度方面的挑战。

AI芯天下丨5G对无线通讯芯片产业链有何影响?

5G通信行业产业链条的重要环节

主要包括以下五个重要环节:

①网络规划设计(前期技术研究及网络建设规划)

②无线主设备(核心网、基站天线、射频器件、光器件/光模块、小基站等,无线配套、网络覆盖与优化环节开始布局)

③传输设备(无线设备后需要有线传输链接,紧跟其后的包括光纤光缆、系统集成、IT支持、增值服务等)

④终端设备(芯片及终端配套)

运营商

⑥PCB/CCL产业链(用于基站射频、基带处理单元、IDC和核心网路由器等);⑦介质波导滤波器(基站射频)

按器件种类来看,射频前端模组可以分为放大器、滤波器、天线开关/调谐器及天线四部分。

射频系统市场未来五年市场规模将迅速增长,其中滤波器市场的规模则占比市场的50%以上,滤波器产品和功放产品市场规模总和达到整体市场容量的80%~90%。射频开关市场排名第三,2020年之后毫米波元器件市场开启。

滤波器

滤波器的主要作用是在杂乱的空间将目标信号过滤出。随着手机支持频率的增加和MIMO技术的引入,滤波器需求指数上升。

为添加新频段通信功能,需要提升滤波器数量。4G到5G,Skyworks预计滤波器数量平均将由40只提升至50只。高频通信场景中,现有SAW/TC-SAW滤波器将替换为BAW/FBAR。现有滤波器头部厂商因为市场规模提升直接受益。

SAW滤波器2G、3G、4G已广泛应用,一般工作在1.9GHz以下频段,最新的研究将应用上限推广到了2.5GHz左右。而BAW滤波器一般工作在1.5GHz~6.0GHz,最高可以工作在10GHz以上,在高频通信中应用更为适合,另外相比SAW温漂较低。

另外,在高频超宽带场景(如3.3-4.2GHz;3.3~3.8GHz;4.4~5.0GHz)通信中,终端如果采用CPE,单通道可达500MHz,以低温共烧陶瓷(LTCC)工艺制作的滤波器的应用将更加普遍。相比SAW或BAW滤波器,LTCC虽然可处理高频信号,但选频能力较差。但LTCC对高功率场景的处理能力优于SAW或BAW滤波器。

AI芯天下丨5G对无线通讯芯片产业链有何影响?

功率放大器(PA)

PA用于将信号功率放大输出至天线以发射信号。手机PA随着天线的数量增多而增多。PA市场将由2017年的50亿美元增长至2023年的70亿美元,复合增速为6%。市场容量在4G时代被滤波器超过,排名第二。

5G时代,预计GaAs依然是手机功放的主流方案。为实现从2通道向4通道通信,PA数量预计将可能翻倍提升。长期看,为支持更高频率信号的输出,现有GaAs材料也可能向GaN材料功放升级。从3G时代起由于击穿电压、输出功率等优势,GaAs材料代替CMOS材料成为PA市场主流材料。随着更多厂商的加入,PA市场的竞争进一步加剧。因此头部厂商将PA同基带、开关等芯片绑定销售,以提升竞争力。

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