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5G移动天线行业分析报告

2018年5G移动天线行业分析报告

2018年8月

目录

一、5G推动智能手机天线创新升级4

1、MIMO技术带来终端天线量级增长6

2、5G推动天线工艺升级8

3、毫米波对天线工艺提出更高要求11

二、5G推动终端创新，带来天线新需求14

1、可穿戴应用场景多元化，销量增长可期14

2、5G有望突破自动驾驶汽车发展瓶颈17

（1）完全自动驾驶有望在5G时代实现17

（2）自动驾驶对汽车天线要求高19

三、国内移动终端天线厂商逐渐壮大21

四、相关企业23

五、主要风险24

1、天线技术升级不达预期24

2、5G商用进度不达预期24

5G推动智能手机天线创新升级：

根据Gartner预测，随着5G手机将在2019年上市，到2021年市场中将有9%的智能手机支持5G网络。

5G采用波束成形技术，必须采用多天线阵列系统（MassiveMIMO），移动终端采用8根或16根天线或将成为标配，比现有主流基于MIMO2x2技术的天线配置增加数倍。

同时，5G天线朝着高度集成化，复杂化的方向发展，工艺技术也将不断升级，LCP材料具有低损耗（频率为60GHz时，损耗角正切值0.002-0.004）、灵活性、密封性（吸水率小于0.004%）等优点，非常适用于制造微波，毫米波设备，因而采用LCP工艺技术的天线在5G时代具有良好的应用前景。

5G时代毫米波天线的设计和工艺难度将远高于低频段的天线，苹果、高通等科技巨头均推出毫米波天线解决方案，为5G大规模商用提供了技术支持。

5G推动终端创新，带来天线新需求：

5G时代移动互联网及物联网连接数将迅速增长，推动可穿戴设备、自动驾驶汽车等创新升级。

1）在5G的推动下，可穿戴设备销量增长可期，同时具备更多智能功能的设备占比也将显著提高。

今年将发布的第四代AppleWatch将整合巨大创新，从外观到功能都将面目一新，并提前布局5G+物联网，销量有望迈入新的台阶，未来AppleWatch的天线方案有望也逐渐导入LCP技术，实现高频性能并减少空间占用，并具备抗热防潮的优势。

2）在5G时代到来之际，车联网应用场景有望由网联汽车逐步过渡到早期的自动驾驶，而在5G大规模商用部署完成并日趋成熟以后，汽车产业有望迎来真正意义上的自动驾驶。

汽车天线系统在原本接收信号的基础上，也必定需要具备发射信号的功能，而阵列式设计和集成化趋势也决定了新一代联网汽车所需天线数量有望显著增长。

国内移动终端天线厂商逐渐壮大：

整体来看，移动终端天线产业欧美厂商市场份额下降，产业向中国转移趋势明显：

一方面，伴随中国品牌手机份额持续提升，中国移动天线厂商依托于下游终端厂商的崛起，借助本地化的资源配合和快速的反应能力，市场规模也呈现上扬态势。

另一方面，中国厂商通过一系列外延式并购扩展自身实力，并逐步将自己的领地由单纯的国内手机厂商扩张至国际市场。

天线行业定制化特点明显，技术领先的稳定供应商有将跟随客户的成长分享供应链成长红利。

未来随着5G技术的逐渐成熟，智能手机创新升级不断，天线数量与工艺均将持续升级，为领先的移动天线供应商带来持续发展机遇；同时，智能可穿戴设备、自动驾驶汽车等新兴应用领域也将在5G时代实现跨越式发展，与下游大型品牌客户率先建立合作关系的移动天线供应商有望获得新的利润增长点。

一、5G推动智能手机天线创新升级

5G定义增强移动宽带（eMBB）、大规模机器通信（mMTC）、超高可靠时延（uRLLC）三大场景，在峰值速率、连接密度、端到端时延等指标方面表现均远超4G网络，用以满足生产生活消费等各环节更高、更广也更复杂的需求。

18年6月13日，3GPP全会批准了5GNR独立组网功能冻结，加之去年12月完成的非独立组网NR标准，5G已经完成第一阶段全功能标准化工作，进入了产业全面冲刺新阶段。

中国有望成为5G率先规模商用的领先者之一，国内三大运营商和主要设备商不仅顺利完成技术研发试验的前两阶段测试，而且已经在5G产业层面展开多方合作，为下一步产品研发试验及试商用打下基础。

对应到终端环节，则将由核心元件的商用作为产品升级的起点，进而逐渐延伸至下游智能手机厂商。

今年年初，华为发布首款5G商用芯片巴龙5G01，标志着芯片等核心元件正式突破5G商用瓶颈。

正常情况下手机厂商会在5G正式商用之前发布4.5G等过渡产品，并逐步搭载适用于5G的核心零部件以测试5G网络和规范，从而带来天线、射频等零部件市场空间的持续提升。

此外，华为计划于2019年正式推出5G智能手机，届时将正式宣告移动终端进入5G规模化商用阶段，供应链相关公司有望迎来业绩的快速增长期。

根据Gartner预测，随着5G手机将在2019年上市，到2021年市场中将有9%的智能手机支持5G网络。

1、MIMO技术带来终端天线量级增长

对于以智能手机为代表的移动终端设备来说，在由4G到5G的演进过程中，射频模块需要处理的频段数量大幅增加、以及高频段信号处理难度的增加都会进一步提升终端内部射频器件复杂度，各类射频器件将更广泛地使用于5G新技术中，天线及射频器件将迎来新的快速增长期。

5G对天线提出了更高要求，更大容量、更多模块覆盖成为必然，5G采用波束成形技术，必须采用多天线阵列系统（MassiveMIMO）。

MIMO技术指信号发射端和接收端采用多根发射天线和接收天线的通讯技术，利用特定方向的信号（电磁波）到达接收天线的时间有所不同，通过增加延时器件的方式可以使信号的幅度变很大，利用此原理智能天线阵列的波束具有很好的方向性，可大大提高传输性能和速率。

MassiveMIMO技术的应用普及为手机天线行业带来快速增量的市场机会。

除基站侧天线数量大幅度增加，移动终端采用8根或16根天线或将成为标配，有时甚至可能采用更多，比现有主流基于MIMO2x2技术的天线配置增加数倍，天线行业即将迎来快速增长阶段。

2、5G推动天线工艺升级

移动终端天线历经了从外置到内置、从弹片式到FPC天线再到LDS天线的变化历程，同时手机中的天线实现的功能也复杂起来，由最初仅配备基本接收、发送功能的主天线，发展到目前配备主天线、WiFi天线、蓝牙天线、GPS天线、手机电视天线、FM收音机天线等多个天线。

5G时代智能手机终端天线数量持续叠加，朝着高度集成化，复杂化的方向发展，工艺技术也将不断升级。

随着内置天线逐渐取代外置天线成为天线设计的主流，从工艺上来说，现有的手机天线主要通过双色注塑、印刷成型（PDS）、柔性电路板（FPC）、激光镭射（LDS）等制备而成。

目前来看，激光直接成型技术（Laser-Direct-Structuring，LDS）因其稳定的性能、较高的精度、较短的制造流程、较小的体积等优势成为当前各终端品牌采用的主流天线方案，同时LDS方案因能够避免手机内部元器件的干扰以保证信号要求，且能满足智能手机轻薄化的需求，故而有望在5G时代继续被各厂商所采用。

苹果在去年发布的十周年纪念机型iPhoneX中创新地采用LCP天线工艺，为5G时代天线的发展提供了新的方向。

LCP即液晶聚合物（LiquidCrystalPolymer），是80年代由美国杜邦公司开发的高性能特种工程塑料，该材料具有优异的耐热性与成型加工性能，是传统柔性电路板的升级。

苹果采用LCP天线主要看重其多方面的优势：

1）iPhoneX采用全面屏设计，天线净空减少，对于传统天线设计难度提出了极高要求，而LCP天线拥有如FPC一样的柔软性，可以制作成3D共形天线，使整机天线设计难度减少；2）LCP软板替代天线传输线可减小65%厚度，进一步提高手机内部空间利用率；3）LCP天线介电常数与介电损耗低，是未来高频毫米波通信非常适用的天线材料之一；4）LCP材料在水汽吸收性、热膨胀性以及轻薄度上都较传统天线有明显优势，适配未来手机轻薄化、防水化发展。

基于LCP材料的低损耗（频率为60GHz时，损耗角正切值0.002-0.004）、灵活性、密封性（吸水率小于0.004%）等优点，非常适用于制造微波，毫米波设备，因而采用LCP工艺技术的天线在5G时代具有非常好的应用前景。

3、毫米波对天线工艺提出更高要求

为实现5G高速率、广覆盖、随时随地连接等特性，信号传输的带宽和频谱利用率都必须大力提升，5G不仅会使用1GHz以下的频段，也会使用1GHz至6GHz的中频频段，以及毫米波这样的高频频段，同时需通过信号的定向传输、减小信号间干扰来提升频谱利用率。

而根据5G发展路线，未来通信频率将分两个阶段进行提升，第一阶段的目标是在2020年前将通信频率提升到6GHz，第二阶段的目标是在2020年后进一步提升到30-60GHz。

因此，新兴技术如毫米波技术、波束成形技术的突破成为关键。

5G毫米波的波长很短损耗很大，在通信过程中极易被阻断，因此5G时代毫米波天线的设计和工艺难度将远高于低频段的天线，学术界和产业界均积极开展毫米波天线工艺设计的研究。

其中，衬底集成天线（substrateintegratedantenna，即SIA）方案以低温共烧陶瓷（LTCC）作为衬底，主要基于空波导技术或微带线技术进行馈源传输，产生衬底集成的波导技术，适合于毫米波在基站上的应用。

同时，封装集成天线（packageintegratedantenna，即PIA）方案用封装（尺寸比芯片大）作为载体来设计天线阵列，能够有效突破天线在体积、损耗和成本上的限制，适合在移动终端设备中应用。

值得一提的是，LTCC材料因耐高温性、高频高品质、加工精度高等特性使其非常适合作为毫米波天线的设计材料。

2017年底美国专利商标局公布了苹果公司的第一款八木天线（YagiAntenna）专利，苹果希望通过毫米波八木天线来克服5G时代毫米波技术的一系列问题。

苹果的发明主要改善了支持毫米波通信的无线电路，电路中包含一个或多个天线，而每个天线可能包含相控天线阵，且当中又包含了许多天线单元，被用来处理毫米波无线通信，并有执行波束调控的操作。

相位天线阵列可能沿着电子设备壳体的边缘进行安装，未来有望应用在苹果的5G网络设备中。

作为5G标准的制定者之一，高通近期正式推出全球首款面向移动终端的全集成5G新空口（5GNR）毫米波及6GHz以下射频模组，其中针对毫米波，高通推出的是QTM052毫米波天线模组系列。

在未来5G时代的毫米波频段，高通建议每支手机都要装多个QTM052天线模块以避免接收不良的状况，同时也强调他们的5GNRModem可以同时支援4个QTM052模块。

该解决方案的面世为5G大规模商用提供了技术支持。

二、5G推动终端创新，带来天线新需求

5G即将到来，移动互联网及物联网连接数将迅速增长，作为接入5G的入口，各类终端将渗透到社会的各个领域，真正实现“信息随心至，万物触手及”，而天线作为相关终端生态圈的核心环节则提前布局迎接5G时代，有望持续受益。

1、可穿戴应用场景多元化，销量增长可期

未来将是5G与物联网碰撞的时代，可穿戴设备作为物联网的重要入口，在5G+物联网时代将扮演重要角色，设备种类也将趋于多元化。

在5G的推动下，可穿戴设备销量增长可期，同时具备更多智能功能的设备占比也将显著提高。

去年9月面世的具有独立通话和上网功能的LTE版第三代AppleWatch通过集成LTE模组可完全独立于iPhone实现打接电话、收发信息、上网等功能，成为AppleWatch二代产品搭载GPS定位系统后的又一大升级，同时在健康、运动等相关功能方面持续创新。

我们认为，今年9月有望发布的第四代AppleWatch将整合巨大创新，从外观到功能都将面目一新，并提前布局5G+物联网，销量有望迈入新的台阶。

根据各研究机构预测，AppleWatch将在未来几年继续引领智能手表市场，份额占比保持在50%以上，并迅速拉升智能手表整体销量。

目前AppleWatch中的LTE天线是基于PI设计的，而随着LCP在iPhoneX中的成功，未来AppleWatch的天线方案有望也逐渐导入LCP技术，实现使用LCP天线设计完成LTE连接功能。

未来采用LCP天线有助于AppleWatch天线实现高频性能并减少空间占用，同时能够使AppleWatch具备抗热防潮的优势。

伴随着可穿戴设备对轻便小型化的追求，将元器件埋置在多层电路板中是行业未来的发展趋势，采用LCP天线方案有望成为未来可穿戴设备的主流选择。

伴随终端的快速发展，应用于可穿戴设备的天线需求也将迎来快速增长期。

2、5G有望突破自动驾驶汽车发展瓶颈

（1）完全自动驾驶有望在5G时代实现

汽车产业当前正处于智能化的发展初期，终极目标是实现完全自动化、联网化的智能汽车。

汽车智能化的核心是智能化科技配置对驾驶员的操作行为进行辅助，甚至跳脱出电脑对驾驶员的辅助，进入完全自动化无人驾驶的“自动驾驶汽车”。

实现自动驾驶汽车的关键就在于软硬件全面升级趋势下汽车通讯功能的不断成熟，而5G的到来能够显著提升汽车与外界的通讯效率和质量，进而使车对车通讯、汽车AI、车联网等新兴功能真正成为颠覆汽车产业的技术。

在5G时代到来之际，车联网应用场景有望由网联汽车逐步过渡到早期的自动驾驶，而在5G大规模商用部署完成并日趋成熟以后，汽车产业有望迎来真正意义上的自动驾驶。

在汽车智能化、联网化的大趋势下，原有的封闭供应链将被打破，进而构建新兴的汽车生态圈。

新兴生态圈有望新增两类核心环节：

整车设计公司和科技巨头，同时也将新增两类新的相关环节：

车联网服务商和新兴零部件供应商，新兴生态圈中将处处都有科技公司的身影。

而作为汽车通讯生命线的唯一硬件基础——天线系统，其在新兴汽车生态圈的地位也将因此水涨船高。

（2）自动驾驶对汽车天线要求高

自动驾驶时代对车载天线性能和可靠性的要求很高，市场需要的是新型的“智能天线”，即采用芯片的方式集成不同类型的天线，在需要时可以调用。

汽车天线系统目前功能主要集中在接收信号方面，空间中的电磁信号经由天线转化为电信号，再由放大器调整信号强度，随后通过同轴电缆交由车载信息系统进行解码和后期处理。

天线就是通过选择性接收不同的信号频率，除了传统的AM/FM模拟广播信号，还包括GPS、数字广播/电视信号、远程控制、蓝牙、卫星信号、4G/5G、车对车通信等，各自占据不同的频段。

随着自动驾驶等技术的出现，汽车天线系统在原本接收信号的基础上，也必定需要具备发射信号的功能，因为汽车将不再是独立的个体，而是整个交通网络的组成部分，需要与周围的事物实时“交流”。

比如新兴的“V2X”概念，就是要让车和其他的电子设备进行实时沟通，比如其它车、行人的手机、信号灯、交通控制网络等等，就是要赋予车“自我感知和判断”的能力，汽车天线系统作为信息交流的媒介，在V2X系统中处于核心地位。

随着5G时代的到来，新一代的联网汽车所需天线数量也有望显著增长。

爱尔兰天线技术供应商Taoglas认为，在接入5G网络的情况下，下一代联网汽车至少需要18条天线。

在前不久Taoglas推出的名为Axiom的参考设计中，紧凑型多天线（9天线）解决方案为5G车联网天线的设计提供了参考依据。

同时，MIMO技术的应用也决定了汽车天线将采用阵列式设计，进一步增加单车用量。

与消费电子产品相比，汽车天线的设计难度和技术门槛显著提高：

1）车载天线的安全标准更高，需要经受住温度、震动及恶劣环境的长期考验；2）汽车天线需要根据整车结构对天线模组进行调整，天线供应商需基于车顶弧度进行定制化设计，有时还需安装在外后视镜、后备箱、保险杠甚至仪表盘里；3）自动驾驶对车载天线电磁兼容性能和可靠性的要求更高。

因此，切入汽车供应链的天线供应商必须持续加大研发力度，而一旦进入后也将受益于极高的行业壁垒，从而获取显著的增量收益。

三、国内移动终端天线厂商逐渐壮大

目前以安费诺、Molex等为主的欧美厂商仍然占据全球移动终端天线市场主要份额，国内则主要是信维通信、硕贝德占据领先地位，其主要原因是国外厂商进入较早，形成一定技术壁垒和客户优势，综合实力雄厚，具有很强的先入优势。

一方面，伴随中国品牌手机份额持续提升，中国移动天线厂商依托于下游终端厂商的崛起，借助本地化的资源配合和快速的反应能力，市场规模也呈现上扬态势。

另一方面，中国厂商通过一系列外延式并购扩展自身实力，并逐步将自己的领地由单纯的国内手机厂商扩张至国际市场，如信维收购莱尔德后莱尔德退出移动终端天线市场，信维综合实力大增。

整体来看，移动终端天线产业欧美厂商市场份额下降，产业向中国转移趋势明显。

天线行业的显著特点之一是定制化特点明显，大部分的天线需要天线厂商和终端厂商合作参与设计、开发全过程，定制化的特点也决定了大客户在市场开发中的重要地位。

因此，技术领先的稳定供应商将可以同下游客户保持稳定的供应关系，并跟随客户的成长分享供应链成长红利。

同时定制化也意味着天线行业创新驱动力受到下游客户产品开发的影响，天线厂商从设计环节就参与到同下游客户的合作中，因此下游客户的发展对上游有显著的推动作用。

未来随着5G技术的逐渐成熟，智能手机创新升级不断，天线数量与工艺均将持续升级，为领先的移动天线供应商带来持续发展机遇；同时，智能可穿戴设备、自动驾驶汽车等新兴应用领域也将在5G时代实现跨越式发展，从而为移动天线市场的长期持续增长增添助力，与下游大型品牌客户率先建立合作关系的天线供应商有望获得新的利润增长点。

四、相关企业

看好国内领先移动天线供应商在5G时代的发展前景，具备智能手机先进天线技术并领先布局可穿戴设备、汽车天线等领域的供应商有望实现业绩的持续增长，关注硕贝德（5G天线、车载天线）、信维通信（5G天线、射频前端）、立讯精密（基站及移动天线）、合力泰（LCP天线）。

五、主要风险

1、天线技术升级不达预期

天线技术工艺升级推动产业发展，若相关公司研发进度不及预期则将对业绩产生不利影响。

2、5G商用进度不达预期

移动终端的发展和天线升级与5G商用进程密切相关，存在发展进度不达预期的风险。