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投资要点1、5G带来新的频谱需求，更大带宽、更宽频谱。5G的关键能力中，体验速率要求相比4G提升了10-100倍，流量密度和连接数密度相比较4G分别有10倍和100倍以上的提升。如此大的带宽和流量提升，必须要依靠新增频谱以及增加通道数来实现。2、5G基站侧射频子系统受频谱变化影响显著。其中主要包括：5G基站有望超过4G；大规模阵列天线成为主流，天线振子数增加；天线端功分板和校准板部分射频PCB用量增加；基站滤波器将采用介质滤波器降低尺寸；GaN有望成为基站功放主要方案，GaN市场大幅增长。3、基站侧射频子系统市场空间分析结论：我们对2019-2023年国内5G建设带来的基站射频端市场做了分部测算，其中基站天线在5G周期中仍占据较大的市场容量、预计626亿元；基站功率放大器（340亿元）、天线PCB板（225亿元）以及滤波器（184亿元）的市场容量也都超过了百亿元人民币的规模，天线振子（81亿元）则有近百亿元的市场。4、投资建议：综合增量弹性、竞争格局，优选个股。建议关注天线振子-飞荣达，通信PCB-沪电股份、深南电路，基站天线-通宇通讯，以及建议关注基站功放进口替代方面积极布局的海特高新、三安光电等。催化剂：三季度国内5G频谱发放；5G牌照的发放。主要风险因素：5G投资不及预期，市场竞争风险。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2概要1.5G带来新的频谱需求，更大带宽、更宽频谱2.5G基站侧射频子系统受频谱变化影响显著3.基站侧射频子系统市场空间分析4.投资建议：综合增量弹性、竞争格局，优选个股3请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明5G的关键能力中，体验速率要求相比4G提升了10-100倍，流量密度和连接数密度相比较4G分别有10倍和100倍以上的提升。如此大的带宽和流量提升，必须要依靠新增频谱以及增加通道数来实现。资料来源：IMT-2020推进组，海通证券研究所图：5G关键能力图：频谱、通道数与带宽之间的关系1.5G带来新的频谱需求：大幅新增频谱4请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：海通证券研究所通信带宽取决于频谱效率和频谱宽度。按照5G的256QAM调制方式，频谱效率有望达到8bit/s/Hz，若要支持数十Gbps的峰值速率，则5G所需带宽将达到近1GHz的水平。业内普遍将5G频谱分为Lowbands,Midbands和毫米波三个部分，其中毫米波用于大容量传输，而Midbands兼顾覆盖和容量，Lowbands主要用于大范围覆盖。参考右下图，全球主要国家的5G频谱（midbands）大都集中在3.5G附近，美国也在今年发布调查通知，考虑将3.7-4.2GHz频谱用于移动通信。资料来源：Qualcomm:5GSpectrumsharing，海通证券研究所图：5G不同频谱范围的使命图：主要国家/地区的5G频谱策略1.5G带来新的频谱需求：3.5G成为全球频谱5请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：Qualcomm:5GSpectrumsharing，海通证券研究所1.5G带来新的频谱需求：国内的5G频谱6请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明频谱是稀缺资源。从我国无线电频率划分图中可以看到，大部分频谱均已被占用。2017年11月，工信部明确了3300-3400MHz（原则上限室内应用），3400-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段。而作为sub-6G覆盖频率，每家运营商均需100MHz连续频谱才能更好地支撑0.1-1Gbps的用户体验速率，因此如何划分频谱成为一个重要的问题。33003400360048005000由于3.5G相对4.9G波长更长，同时欧洲、日本和韩国也都在3.5G有规划。因此该频段资源更加宝贵。但可用于室外建站的只有200MHz，不足以分配给三家运营商使用。200M200M图：中国无线电频率划分资料来源：中国信息产业网，海通证券研究所图：中国5G频段资料来源：工信部，海通证券研究所1.5G带来新的频谱需求：重分配2.6GHz，优化5G频谱方案？7请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明33003400360048005000200M200M2555257520M263520M60M2655工信部规划5G频谱工信部规划5G频谱（室内）联通4GTDD频谱移动4GTDD频谱电信4GTDD频谱由于200M优质3.5G频谱需要分配给三家运营商，无法满足每家100M的需求，因此还有一种潜在的方案，便是将2.6GTD-LTE频谱重耕用作5G建设。但该办法需要将三家运营商的2.6G频谱收回，并交由其中一方建设5G。由于电信和联通并未建设TD-LTE网络，因此我们认为2.6G交由移动成为一种合理的潜在方案。5G频谱在sub-6G有可能覆盖2.6G，3.5G和4.9G三个频段。资料来源：网易新闻，工信部，海通证券研究所图：中国可能的5G频段概要1.5G带来新的频谱需求，更大带宽、更宽频谱2.5G基站侧射频子系统受频谱变化影响显著3.基站侧射频子系统市场空间分析4.投资建议：综合增量弹性、竞争格局，优选个股8请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2.无线通信受频谱变化影响显著：覆盖、器件尺寸、材料9请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明频谱的变化对无线通信，尤其射频子系统将带来显著影响，其中主要分为三个方面：•覆盖范围•器件尺寸•高频材料选择图：频谱变化带来的影响资料来源：通证券研究所2.无线通信受频谱变化影响显著：5G基站数较4G增加10请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明由于电磁波在空间中的损耗与频率和传播距离成正比，意味着越高频的信号能够传播的范围越小。三大运营商的2G网络（GSM900/DSC1800/CDMA）主要工作在800/900M和1800M频段，4G网络（在低频重耕前）则普遍在2GHz上下，因此3/4G的覆盖明显弱于2G，3/4G基站在数量上也大幅超过2G基站。根据三大运营商2017年报测算，目前国内4G基站（含室分）规模超过400万站，因此未来5G基站实现全国覆盖，有望较大幅度超过4G基站建设量。资料来源：工信部，海通证券研究所图：全国基站总数变化（单位：万站）2.5G基站射频子系统的四大块变化11请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明除基站数量变化之外，5G将对射频器件产生更多的影响。基站射频部分主要分为四大块：天线、滤波器、功放和模数转换。•天线振子尺寸变小，同时要满足通信容量而导致天线通道增多，振子同时增加；•滤波器跟随通道数增多，但每通道功率减小，同时对重量要求更加苛刻；•功放随着通道数增多，每通道功率随之变小，高频性能或将影响原材料选择；•模数转换部分随着通道数变多。滤波器功放天线模数转换•天线通道增多•振子变小•单通道振子变多•数量增多•功率变小•减重要求•数量增多•功率变小•高频要求•数量增多•高频要求2.5G射频子系统：大规模天线阵列&天线振子12请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明为了平衡高频覆盖范围小以及建站数量之间的关系，需要引入阵列天线的波束赋形，用以提高天线增益。除此之外，多振子还可支持多通道，用以增加单天线可支持的数据带宽。5G的天线将迎来天线振子数的增加，大规模阵列天线将成为主流。资料来源：信通院《5G在中国，展望和地区比较》，海通证券研究所图：天线尺寸与覆盖范围的关系2.5G射频子系统：高频PCB板需求增加13请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明天线通道数量增加，带动了天线功分板和校准板的高频PCB板需求增加。基站天线的电气连接分为阵列单元（功率分配）和耦合校准板两部分。随着通道数的增加，这两部分都将被大尺寸高频PCB板替代。5G基站天线将带来射频PCB板需求的增加。资料来源：通宇通讯，海通证券研究所资料来源：与非网，海通证券研究所图：4G天线示意图图：MassiveMIMO天线阵列单元2.5G射频子系统：滤波器数量增加、介质滤波器成主流14请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明滤波器用量随着通道数量的增加而增加，同时由于随着频率超过2GHz，RRU一般倾向于上塔，因此滤波器的重量和体积也成为关键考量因素。4G时代，通信基站用的滤波器还以金属腔体滤波器为主，为了降低体积，5G时代很有可能会采用高介电常数的介质滤波器，以减小尺寸。因此滤波器的变化有两个方面：1）数量增加，2）介质滤波器成为主流。图：腔体滤波器资料来源：大富科技官网，海通证券研究所图：介质滤波器资料来源：灿勤科技官网，海通证券研究所2.5G射频子系统：功放增加，高频端应用趋向GaN材料15请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明功率放大器同样直接随着通道数量增加，同时由于频率的提升，GaN在更高频率上对LDMOS将体现出更大的优势。在3.5GHz及以上的频段，GaN在转换效率，能量密度上的优势将带动功率放大器逐渐从LDMOS过渡到GaN。我们判断5G将带来GaN市场的大幅增长。图：GaN将逐渐取代LDMOS资料来源：Yole，海通证券研究所图：GaN市场大幅增长资料来源：Qorvo，海通证券研究所2.5G射频子系统变化总览16请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明综上，5G的频谱上移，通道数的增加，将对基站无线射频部分带来如下变化：•5G基站有望超过4G（超过400万基站）；•大规模阵列天线成为主流，天线振子数增加；•天线端功分板和校准板部分射频PCB用量增加；•基站滤波器将采用介质滤波器降低尺寸；•GaN有望成为基站功放主要方案，GaN市场大幅增长。概要1.5G带来新的频谱需求，更大带宽、更宽频谱2.5G基站侧射频子系统受频谱变化影响显著3.基站侧射频子系统市场空间分析4.投资建议：综合增量弹性、竞争格局，优选个股17请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明3.市场分析：核心假设18请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明核心假设一：5G基站建站数略高于4G，达到500万站由于5G频谱高，覆盖能力弱，但MassiveMIMO天线将提高天线增益，因此我们判断5G基站数量将略高于4G，按照运营商2017年报披露4G基站数量约为400万站计算，5G基站我们假设为500万。核心假设二：各部分价格假设，以及价格逐年变动幅度表：基站射频行业器件价格假设资料来源：海通证券研究所基站天线价格(元/副）2019E2020E2021E2022E2023E价格假设50004500405038483732价格变动假设-10%-10%-5%-3%PCB价格（元/平方米）2019E2020E2021E2022E2023E价格假设25002250202518231640价格变动假设-10%-10%-10%-10%天线振子价格（元/个）2019E2020E2021E2022E2023E价格假设53322价格变动假设-40%-15%-10%-10%滤波器价格（元/个）2019E2020E2021E2022E2023E价格假设3021181615价格变动假设-30%-15%-10%-5%功放价格（元/个）2019E2020E2021E2022E2023E价格假设4639353130价格变动假设-15%-10%-10%-5%3.市场分析：行业市场空间详细测算19请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明表：基站射频行业市场空间测算资料来源：海通证券研究所基站天线2019E2020E2021E2022E2023E总市场空间建站进度假设10%35%65%90%100%当年建站数量（站）500000125000015000001250000500000基站天线数量（3副天线/站）15000003750000450000037500001500000价格假设（元/副）50004500405038483732基站天线市场空间（亿元）7516918214456626天线PCB板2019E2020E2021E2022E2023EPCB尺寸（平方米/天线）0.740.740.740.740.74价格假设（元/平方米）25002250202518231640天线PCB板市场空间（亿元）28626750