一、5G高頻化，微波/毫米波器件民用市場現狀分析

　　移動互聯網和物聯網等業務的蓬勃發展，使得用戶對無線通信服務的體驗速率、流量密度、時延、能效和連接數等提出了更高的要求。5G無線技術的變革正是為了解決這一系列的需求，更高頻率微波波段的引入不僅可以有效緩解目前擁擠的帶寬波段，并且能夠大幅提升傳輸速率和傳輸質量，使得連續廣域覆蓋、熱點高容量、低時延高可靠和低功耗大連接等典型技術場景得以實現。三大運營商目前均已明確5G時間表，在2017年開通首個5G基站，2018年進行系統組網驗證，2019年形成端到端商用產品和預商用網絡，2020年實現萬站規模化商用。5G基站的規模化鋪設將催生對射頻微波器件的大量需求，尤其是適用于高頻率工作區間的高精度元器件。

　　1、基站射頻市場

　　射頻前端芯片市場主要分為兩個方向：一個是以基站為代表的通信基礎設施建設市場，預計將率先進入產業化。，三大運營商將于2019年啟動5G基礎建設，預計7年內總支出金額達1800億美元（約合人民幣1.2萬億元），遠高于2013~2020年的4G投資金額1170億美元。

　　1）宏基站方面：2016年底我國擁有4G宏基站約300萬，其中中國移動144萬，中國電信86萬，中國聯通70萬，2017年預計三大運營商新增60萬，至此4G廣覆蓋階段基本結束。假定5G宏基站數量是4G宏基站的數量的1.25倍，達到450萬個，而5G由于應用Massive MIMO技術、射頻模塊和光器件模塊數量增加，宏基站的單站成本將明顯提升。預計5G宏基站的建設投資額將比4G高出55%以上。

　　2）小基站方面：隨著5G布局的展開，由于要使用高頻通信，實現更大容量，需要克服高頻通信具有的繞射能力差、易損耗、覆蓋范圍小等特點。因此5G時代將需要大量的小基站來完成更深更廣、室內外無死角的覆蓋，支撐大容量高速率的需求。5G小基站將達百萬規模，投資額在百億級左右。

　　3）基站射頻器件方面：在2G 網絡基站中，射頻器件價值占整個基站價值的比重約為4%，隨著基站朝著小型化方向發展，3G和4G技術中射頻器件逐步提升至6%～8%，部分基站這一比重可達9%~10%。5G時代射頻器件的價值占比將會進一步提高，未來5年將是基站射頻器件更新換代的高峰。5G時代基站射頻器件的市場空間將超過500億。

　　射頻器件在基站中主要用于基站主設備（濾波器、雙工器等），以及天饋系統（合路器、塔頂放大器、天線內置濾波器等）。其中濾波器和放大器技術含量高，占據主要份額，國內軍工微波元器件廠商在該方面具有較多的研發和生產經驗，若能實現有效的成本控制，有望快速實現軍轉民。

各射頻器件之間的信號傳輸關系

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射頻器件各細分市場空間預測/億美元

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　　氮化鎵器件有望實現軍轉民。基站中以前采用的射頻功放主要基于LDMOS技術，但LDMOS技術的極限頻率不超過3.5GHz，也不能滿足視頻應用所需的300MHz以上帶寬。因此輸出能量密度更高，工作環境溫度也更高，更高的輸出阻抗的氮化鎵(GaN)器件將成為未來的替代選擇。目前，由于成本問題，氮化鎵只能運用于軍用雷達和電子戰系統。，國防和航天應用占了射頻氮化鎵總市場規模的40%，雷達和電子戰系統是射頻氮化鎵的最大應用市場。不過通過改良制造工藝，擴大晶元尺寸，制造成本有望大大降低。2015年射頻氮化鎵市場規模達到3億美元，而2020年射頻氮化鎵市場可達 6.89億美元。

　　濾波器方面，新舊產品替代空間大。原有的同軸腔體濾波器由于體積較大，無法滿足5G小型化基站的超密集組網要求。目前業界正在研究新的替代方案，新型介質濾波器可能將會替代原有的同軸腔體濾波器。BAW濾波器也會有可用于小基站應用的10W級器件問世。Technavio在研究報告中

　　指出，射頻濾波器市場2016-2020的年復合增長率可達15%。隨著5G頻段的劃分，基站的鋪設，濾波器的整體市場空間還將持續快速增長。

　　2、終端射頻市場

　　另一個是規模大的移動終端市場。5G時代會有更多的頻段資源被投入使用，多模多頻使射頻前端芯片需求增加，同時Massive MIMO和波束成形、載波聚合、毫米波等關鍵技術也將助長這一趨勢。

　　終端射頻模塊市場大致分為兩類：一類是使用MEMS工藝制造的濾波器，以聲表面波濾波器(SAW)和體聲波濾波器(BAW)為代表;另一類是使用半導體工藝(GaAs、GaN、CMOS等)制造的電路芯片，以功率放大器(PA)和開關電路(Switch)為代表。濾波器和放大器也是其中的價值占比最高的部件，將后于基站射頻微波器件市場空間的釋放。隨著智能手機的不斷升級，手機的頻段越來越多，目前智能手機對SAW濾波器的需求在15個以上是以前傳統手機的3倍。此外，受益于萬物互聯催生射頻前端模塊的市場需求，規模將遠超4G時代。僅移動通信終端的射頻模塊市場規模將會從2015年的119.4億美元增長至2019年的212.1億美元，年復合增長率達到15.4%。

移動終端射頻前端模塊市場規模

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　　此外，隨著5G時代萬物互聯的場景落地，自動駕駛技術有望正式實裝。汽車雷達從超聲波傳感器發展到電磁波雷達，逐漸實現了從泊車預警到盲點探測、碰撞預警、自適應巡航等等便利的功能。毫米波雷達是汽車主動安全(ADAS)產品的關鍵核心部件，過去主要由大陸、博世、電裝等國外廠商壟斷，隨著國產24G/77GHz毫米波雷達MMIC芯片取得突破，借勢國產乘用車的崛起，我國有望實現彎道超車，打入中低端乘用車主動安防的市場。

　　自動駕駛功能的正式實裝將導致對低時延、高可靠的汽車雷達的需求將快速增長。毫米波雷達相比超聲波傳感器具有更高精度、更低延遲的特點，相比激光雷達更低耗散、更強穿透性、更成熟技術（軍用機載產品已經達到極高水平），有望成為自動駕駛技術的最核心部件。預計到2020年全球汽車毫米波雷達將近7000 萬個，2015-2020年的年均復合增速約為24%。

　　3、軍用單位技術積累深，各有優勢，競爭有序

　　微波技術在軍用領域起步較早，技術積累較為深厚，特別是在核心的微波器件、電路和系統的研發生產等經驗豐富。雖然微波技術是一種通用性強、應用較廣的技術，但是軍用微波產品主要是定制化產品，應用在不同裝備系統上的功能、性能、可靠性、接口等要求也不一致，因此不同企業在技術專業和應用領域有所側重，行業內競爭相對有序。在軍用微波產品領域中，已有多家實力雄厚的軍工科研院所和民營高科技公司，在不同領域中占據優勢地位。

　　在軍工科研院所中，中國電子科技集團的13所和55所實力較為雄厚。13所和55所，長期為國防領域配套微波射頻器件，在國內軍用領域射頻器件技術水平領先。

　　55所以固態功率器件和射頻微系統等為專業方向，研制的核心芯片和關鍵元器件廣泛應用于國土防空、預警探測、通信導航以及衛星宇航工程中。經過多年的研發積累和技術創新，55所在微波化合物半導體及MMIC和相關電路等領域研發能力和產品水平，處于國內領先、國際先進地位。近年來不斷推進軍民融合工作，在射頻電子與功率電子兩大領域中大力推進民品產業發展，形成了從材料、芯片、器件到模塊組件的完整產業鏈，在功率器件、射頻器件與電路模塊、聲表面波器件、多層陶瓷封裝與管殼等市場領域的產業規模、人才隊伍、技術實力等方面均具有較強競爭優勢，在國內占據領先地位。

　　13所是我國規模較大、技術力量雄厚的綜合性半導體研究所，專業方向為半導體專業的微電子、光電子、微電子機械系統（MEMS）、半導體高端傳感器、光機電集成微系統五大領域和電子封裝、材料和計量檢測等基礎支撐領域。公司在射頻微波毫米波半導體領域技術實力雄厚，先后創造多個“國內第一”，如： 第一只砷化鎵微波場效應晶體管（1977年）、第一塊砷化鎵集成電路（1982年）、第一只寬禁帶氮化鎵功率器件（2004年）等。公司在射頻半導體領域擁有完整的產業鏈，在半導體器件/集成芯片、混合集成電路、集成模塊、微系統/小整機等產品豐富，廣泛應用于“海、陸、空、天”等領域。

　　在民營軍工公司中，亞光電子、星波通信、南京恒電等公司在微波器件/電路領域實力較強。亞光電子，前身是國營第970廠，主要從事軍用半導體元器件與微波電路及組件的研發和生產，產品主要包括半導體分立器件、微波混合集成電路、微波單片集成電路、微波組件等，主要應用于航天、機載、彈載、艦載、地面雷達等軍用雷達的通訊、電子對抗、通信系統等領域。亞光電子前身970廠是我國第一批研制生產微波半導體器件及電路的骨干企業，曾與中電科13所和55所并稱為軍用微波和微波電子領域的“兩所一廠”。亞光電子技術積累較為深厚，綜合實力較強，規模較大，市場份額較高，控制電路、二極管、毫米波電路產品等是傳統優勢產品。

　　星波通信專業從事射頻/微波器件、組件、子系統等微波混合集成電路產品的研制和生產、致力于相關技術在機載、彈載、艦載、地面設備等多種武器平臺上的應用，產品主要為雷達、通信和電子對抗系統提供配套。通過十余年來的研發積累，星波通信形成了以射頻濾波技術、頻率綜合技術、多芯片微組裝技術、微波混合集成電路設計技術等為代表的核心技術，2003 年成功突破了機載抗震捷變聘頻率綜合器的技術瓶頸，解決了國內機載火控雷達相位噪聲指標嚴重惡化導致實用性能大幅降低的長期技術難題，成功替代了進口產品。此外，公司具備將研發技術成果轉化為產品并規模化生產的能力，憑借可靠的產品品質及完善的服務體系，受到客戶的高度認可。

　　南京恒電主要從事微波電路及其相關組件的研發和生產，致力于微波混合集成電路相關技術在機載、艦載、彈載等多種武器平臺上的應用，產品主要為雷達、電子對抗和通信系統提供配套。

國內主要微波器件、電路等研發生產單位

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　　二、5G或將再次開啟通信黃金時代

　　1、 5G產業各方面加速度前進

　　技術標準提速： 在各國對產業鏈發展高度重視下，以及3GPP各方的努力下，5G技術標準化工作不斷加速，5G產業發展進度超預期。關注到2017年底至2018年有多個關鍵時點，既包括5G技術標準化關鍵點，也包含各國產業化的目標節點。因此，2018年是5G完成標準化、走向產業化的關鍵時期。

3GPP的5G標準化工作時間規劃示意

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　　目前進展階段：R15 NSA版本已經提交初步版本，但需要進行持續優化，預計2018Q1完成優化工作并凍結。高通將于NSA凍結后開展芯片開發工作，電信設備商已經開始基于5G技術的產品研發，并將于后續標準凍結后進行補充和優化。 5G技術標準化工作未來幾個重要時點包括： 2018.6 – NR Standalone的標準化凍結 – 電信設備商可以開發支持NR Standalone的設備功能。 2018.9 – R15 ASN.1標準化凍結 – 空口幀結構完全統一定義，芯片商可以開發完整版本的5G芯片。 2019.12 – R16標準化凍結 – 第一輪基于5G的演進升級完成，5G網絡性能和功能再上一個臺階。 我國5G技術和產業推動堅決有力：

　　透過我國在5G技術和產業領域的發聲和努力，關注到相比于以往2G/3G/4G網絡時代，我國越來越占據主動性，甚至逐漸占據主導。2017年10月26日，工信部黨組書記、部長苗圩主持召開黨組會，集體學習黨的十九大和十九屆一中全會精神，提出要堅決貫徹黨的十九大決策部署，加強網絡信息基礎設施建設，加快5G、工業互聯網等重大技術研發應用。

中國5G技術研發試驗有序推進

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　　頻率規劃和牌照發放預期提速： 業內通常認為5G部署頻率包括三部分：6GHz以下新分配頻率，6GHz以下已分配頻率重耕以及6GHz以上新分配頻率。 6GHz以下新分配頻率：2017年11月9日，工信部發布《工業和信息化部關于第五代移動通信系統使用3300－3600MHz和4800－5000MHz頻段相關事宜的通知》，明確規劃3300－3600MHz和4800－5000MHz頻段作為5G系統的工作頻段，其中，3300-3400MHz頻段原則上限室內使用。 6GHz以下已分配頻率：我國目前已分配應用移動通信的頻率均在2.6GHz及以下，帶寬達到數百MHz。當通信技術進一步升級，原有2G/3G實施大規模退網以后，有可能將部分頻率重耕為5G頻率。 6GHz以上新分配頻率：國際上正就高頻頻率展開激烈討論，有望在近兩年確定高頻應用5G的頻率規劃。

中國5G頻率分配

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　　運營商將分別在各自選定的城市開展試驗，試驗結束后預計2019年開展試商用。 網絡設備提前于標準成熟： 盡管5G技術標準NSA版本還未完成最終的優化和凍結，SA版本還需要到2018Q2完成，但電信設備商并沒有停止研發的腳步，而是基于現有技術方案研發推出5G通信設備。 2018年MWC會場主流電信設備商發布多款支持5G的通信設備：華為展示新一代小基站5G LampSite，中興展示5G六大產品系列，愛立信展示5G智能工廠，諾基亞展示了5G Future X解決方案，大唐移動與是德科技共同演示5G-NR（新空口）。各家主流設備商推出的5G產品都是包括5G系列化基站、5G承載、回傳/前傳、5G核心網等完整的5G網絡系統產品，成熟度高，未來可以依靠軟件升級完成對5G完整通信標準的支持。 因此5G網絡設備將在2018年完成可以測試和試商用的版本。

　　在剛剛結束的MWC-GTI峰會上，中國移動聯合全球20家終端產業合作伙伴在GTI國際產業峰會共同啟動“5G終端先行者計劃”，旨在聚焦產業資源，推進5G終端產業的創新與成熟。

中國5G技術研發試驗有序推進

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　　根據中國移動給出的“5G終端先行者計劃”時間表，2017年中國移動已經聯合合作伙伴進行了技術標準制定和終端試驗計劃，過去一個階段已經進行了產品需求確認。2018年-2019年，“5G終端先行者計劃”將聚焦于基于FPGA的原型機，到2018年第四季度，第一批符合中國移動需求的5G芯片將會問世。2019年上半年發布首批5G預商用終端，2019年第三季度將會有第一批5G智能手機上市，同時該計劃將在2019年-2020年進行終端友好用戶測試，期間中國移動將發布其5G終端標準和5G終端白皮書，最終到2020年將會有5G商用終端推向市場。 綜上所述，5G產業一直在穩步推進，決策和監管層態度鮮明支持，學術和研究機構積極推動，設備、芯片、終端廠商加速商用產品推出，5G產業發展已經開啟加速度。