射频天线行业深度研究报告Word格式文档下载.docx
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6、投资建议 23
7、风险提示 23
图表目录
图表1：
手机当中天线与射频前端的连接示意图 4
图表2：
影响电磁波传输距离的主要因素 5
图表3：
全向天线辐射图 5
图表4：
iPhone手机天线变化情况 6
图表5：
iPhone手机天线功能演进 6
图表6：
iPhone初代：
内置FPC天线 7
图表7：
iPhone3G：
内置FPC天线（蜂窝天线+WLAN、蓝牙和GPS天线） 7
图表8：
iPhone4（GSM）：
金属边框成为手机天线 8
图表9：
iPhone4（CDMA）/iPhone4S：
边框使用新的切割方式 8
图表10：
iPhone4S使用接收分集技术，降低信号衰落概率 9
图表11：
微型射频同轴连接线与FPC一体型线缆比较 9
图表12：
iPhone6金属后壳三段式设计 10
图表13：
iPhone6上下天线构成 10
图表14：
天线测试用的微波暗室 11
图表15：
手机天线将在格局的变化 12
图表16：
通讯技术发展带来终端天线量价齐升 12
图表17：
iPhone手机的无线功能逐渐增多 13
图表18：
手机频段数不断增加。
13
图表19：
LTEprogress 13
图表20：
手机内部结构复杂度上升，对天线集成度需求提高 14
图表21：
图表22：
MIMO原理图 15
图表23：
毫米波阵列天线共用一个馈点 15
图表24：
毫米波天线使用含芯片阵列天线模组 15
图表25：
MIMO天线vs.毫米波阵列天线 16
图表26：
QualcommQTM052天线模组/Qualcomm骁龙X505G调制解调器
....................................................................................................................16
图表27：
波束成形 17
图表28：
LCP封装整合射频前端模组，实现用户终端轻薄化需求--高通
QTM052天线模组 17
图表29：
全球手机不同无线制成的演进（百万部、%） 18
图表30：
全球天线市场空间（单位：
十亿美元） 19
图表31：
LCP软板与PI软板最大的区别在于FCCL的基材膜的材料不同 19
图表32：
LCP性能更优 20
图表33：
LCP天线具有更高的可绕行，可整合多条传输线并与机身贴合 20
图表34：
LCP四大关键技术 21
图表35：
LCP产业链梳理 22
图表36：
iPhoneX中的LCP以及两个LCP的wifi天线 22
图表37：
LCP、MPI、PI优势综合对比 23
天线用于无线电波的收发，下游应用广泛。
天线（antenna）连接射频前端，身兼发射端最后一级和接收端第一级；
也是电磁波信号和电信号实现能量转换的器件；
是终端开路的特殊电路。
天线应用广泛，所有的无线通信都要用到天线，比如手机、电脑、平板，以及物联网和汽车通信。
按不同的应用不同，天线可分为wifi天线、蜂窝网络天线、蓝牙天线、
GPS天线、NFC天线等，由于部分应用频段有交叉，因此有些天线比如蓝牙、
wifi、GPS可以共用，用软件进行切换。
手机当中天线与射频前端的连接示意图
来源：
国金证券研究所
天线传输的是电磁波信号，电磁波在自由空间传输过程中产生损耗，设备的天线增益，馈线损耗，发射功率和接收灵敏度都是影响天线传输性能的重要因素：
ü
空间损耗：
电磁波的空间损耗包括自由空间损耗以及地形，障碍物和天气等因素造成的损耗，其中，自由空间损耗只与工作频率和传输距离相关，频率越高，损耗越强。
天线增益：
天线增益用于表示辐射能量的集中程度，与工作频率，天线效率相关，效率越高，增益越强，传输距离越远。
馈线损耗：
电磁波在馈线中的损耗不仅与工作频率相关，还需要考虑馈线中导体的电阻性损耗和绝缘材料的介质损耗，后者与材料的介电常数和损耗正切角相关，介电常数和损耗正切角越小，损耗越小。
发射功率/接收灵敏度：
发射端的发射功率和接收端的灵敏度与工作频率和调制模式相关，频率和调制模式越低，发射功率越强，接收灵敏度越弱。
影响电磁波传输距离的主要因素
华为，国金证券研究所
天线设计需远离金属屏蔽和干扰源。
电磁波会被金属反射，吸收和抵消，造成屏蔽，同时，电磁波易被电路中的电子元件干扰，因此，在进行天线设计时，需要远离金属零部件和干扰元件。
目前移动终端天线是全向天线，需要净空区域。
天线的方向性表示天线在不同平面的辐射电磁波场强。
不同的应用设备对天线的方向性要求不同，为了实现最佳通信效果，移动天线为全向天线，即要求电磁波在水平面内的辐射是均匀的。
为了实现全向通信，手机内部必须为天线留有足够开阔的空间，即净空区域。
全向天线辐射图
RFsister，国金证券研究所
移动天线设计复杂，考虑因素较多。
智能手机的天线物理构成较为简单，但是，为了使得天线在被定义的带宽内实现有效辐射，提高天线的效率，其设计和构造则较为复杂，需要考虑诸多因素：
材料：
天线辐射体（铜、镀镍镀金）和支架材料需要具备低损耗特性
（低介电常数+低介质损耗）。
结构：
目前手机天线是全向天线，需要净空区域，结构设计需要考虑天线净空区域要求。
电气：
天线设计技巧和制备工艺对天线的效率影响也较大，辅助电路元件则可以对天线进行电调谐。
环境：
天线周边器件对天线有负载和能量吸收的影响。
具体到应用，各种手机的新应用新设计都会影响天线设计，比如全面屏的采用减少了天线的净空区域，射频元件的的增加和电路设计将影响天天线的放置，不同材质的后盖将会影响天线方案的选择等等。
图表4：
iPhone手机天线变化情况
ifixit，国金证券研究所
图表5：
iPhone手机天线功能演进
通过结构、工艺和材料的改进，提高天线性能。
随着通讯技术的发展，无线网络频段增多，频率升高，应用的增加，天线的数量不断增加，为了实现无线信号高速、多频传输，以iPhone为代表的智能手机天线经历了结构，工艺和材料的不断改进，以满足不断提高的性能需求。
背板材料推动结构改进：
从最初几代iPhone采用内置FPC蜂窝天线，到iPhone4一直延续至今蜂窝通信天线都是做到手机中框上，这主要是内置天线制约了手机背板材料的选择，而金属后盖对电磁波信号的屏蔽作用。
手机轻薄化推动工艺改进：
iPhone5s采用新的制备工艺，引入insert-
molding天线以及FPC软板代替射频同轴线缆。
高频通信推动基板材料改进：
2017年发布的iPhone8/X开始使用LCP材料取代PI成为天线基板，从而提升天线射频性能，减小天线的高频传输损耗。
（1）2007~2009年：
从2G迈向3G，使用内置FPC天线
iPhone初代（2007）：
内置FPC天线，安置于手机下部。
2007年发布iPhone初代支持EDGE网络，WiFi和蓝牙无线通信，其天线采用内置FPC天线，位于手机底部，由射频同轴连接线连至主板，为了便于信号的传输，手机背板分为两部分：
上半部分为金属，下半部分为塑料。
图表6：
内置FPC天线
iPhone3G（2008）/3GS（2009）：
内置FPC天线，支持3G网络，增加
GPS，天线分成两部分。
2008年和2009年发布的iPhone3G和iPhone3GS均支持3G网络UMTS/HSDPA，还添加了GPS导航。
两者均采用塑料背板，便于内置天线安装的自由，如iPhone3G的蜂窝天线安装在手机下部，WLAN、蓝牙和GPS天线安装在上部。
图表7：
iPhone3G：
内置FPC天线（蜂窝天线+WLAN、蓝牙和GPS天线）
（2）2010~2011年：
天线结构改进，主天线外置于金属边框
iPhone4（GSM）（2010）：
边框成为手机天线，天线门事件。
GSM机型iPhone4首次采用边框做天线，金属边框被两条缝隙分成两部分：
一部分为WiFi，蓝牙和GPS天线，另一部分为UMTS/GSM蜂窝天线。
手机边框两段式天线设计引发了“天线门”事件：
天线会因为用户握机方式的不正确而引起天线短路。
图表8：
iPhone4（GSM）：
金属边框成为手机天线
iPhone4（WCDMA）/iPhone4S（2011）：
边框分为三部分，使用接收分集技术。
为了解决上一代通讯不稳定的缺陷，2011年发布的iPhone4（WCDMA）和iPhone4S则对边框进行了新的设计：
由四条狭缝将边框分成上、中、下三段式设计，上、下两部分为手机天线。
同时，iPhone4S第一次使用了1T2R的接收分集技术，下面的主天线是做发射接收，上面只做接收，这种架构一直到iPhone6，通过选择电波状态好的天线接收信号，降低在接收终端信号衰落的概率，提高接收灵敏度。
两路接收的方案也带来更好的手机互联网体验。
图表9：
iPhone4（CDMA）/iPhone4S：
边框使用新的切割方式
图表10：
iPhone4S使用接收分集技术，降低信号衰落概率
（3）2012~2016年：
WiFi双频，4G来临，insert-molding技术制备天线
iPhone5（2012）/iPhone5c（2013）：
沿用三段式边框天线设计。
2012年和2013年发布的iPhone5和iPhone5c的天线设计基本沿用4S
的方案，虽然iPhone5c使用塑料外壳，其内部仍有类似结构的天线。
iPhone5S（2013）：
采用双频wifi，工艺改进，从同轴连接线到FPC射频连接线。
2013年的iPhone5s支持双频WiFi（2.4GHz/5
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