康普语音模块(投资笔记：5G之基站天线)

Posted 2023-05-25

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康普语音模块(投资笔记：5G之基站天线)

因为工作关系，断断续续的梳理了很多投资笔记，一直想把这篇《5G之基站天线》部分汇总篇文章推送到前台，一直没有时间。这篇文章推送了晚了点，文中的很多判断可能是基于当时的市场做出的结论，不一定适合于当下，请关注的朋友注意。

科技股从走势来看，7/8月份走了急了点，估值可能要回归，但整个行业景气度而言，所有的一切才刚刚开始。

虽然有点晚，但回调了依然是机会。想要交流的朋友，可以在下方留言。

一、基站天线基本概括

基站天线

1. 基本定义：天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。

2. 主要作用：基站天线是基站设备与终端用户之间的信息能量转换器。

a. 信号发送，调制后的射频电流能量经基站天线转换为电磁波能量，并以一定的强度向预定区域（手机用户）辐射出去；

b. 信息接收，用户信息经调制后的电磁波能量，由基站天线接收，有效地转换为射频电流能量，传输至主设备。

3. 无论是基站还是移动终端，天线都是充当发射信号和接收信号的中间件。

基站天线性能的好坏，直接影响到移动通信的质量。

发展历程

◼ 国内基站天线市场发展主要经历空白期（2000年以前）、进口替代期（2001~2010年）和行业整合期（2011至今）。

1. 空白期（2000年以前）：在2G以前，我国基站天线产业几乎空白，基站建设几乎100%依赖进口，天线单价较高。2000年5月信息产业部出台《移动通信系统基站天线技术条件》，标志着我国基站天线产业的真正起步。

2. 进口替代期（2001-2010年）：此后10年内中国基站天线产业步入国产替代期，国内天线品牌本土市场占有率从2002年25%提升至2006年90%。

3. 行业整合期（2011至今）：受运营商3G-4G和4G-5G过渡期内投资放缓的影响，资本、技术实力和成本控制能力较弱的天线厂商在激烈的竞争中逐步退出，行业向头部厂商集中的趋势增强。

发展进程

1. 第一代移动通信，几乎用的都是全向天线。

2. 第二代移动通信，技术引领我们进入蜂窝时代，这一阶段的天线逐渐演变成方向性的。八十年代的天线以单极化天线为主，并开始引入阵列概念。1997年，开始出现双极化天线（±45°交叉双极化天线）。

3. 第三代移动通信，到了2.5G和3G时代，出现了多频段天线，系统趋向于复杂，例如GSM、CDMA等需要共存。

4. 第四代移动通信，到了2013年，首次引入MIMO（多入多出技术）天线系统，并逐步从单一天线发展成阵列天线和多天线。

5. 基站的构造变化：移动基站天线经历了一体化宏基站天线、基带处理单元和射频拉远模块分离、MIMO天线、有源天线、MassiveMIMO等发展阶段。

天线类别

1. 按频段类别：划分为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA天线、FDD-LTE、TDD-LTE天线以及包含上述多个制式的多频多端口天线。

2. 按电磁波辐射类别，主要有定向天线和全向天线：

a. 定向天线通过金属反射板，使天线在水平面的辐射具备了方向性，适用于扇形小区；

b. 全向天线在同一水平面上辐射强度是相等的，适用于全向小区。

3. 按磁化方向类别：

a. 按照极化方向划分，主要有水平极化、垂直极化、垂直/水平极化、±45度正交极化。

b. 另外也分双极化和单极化。单极化天线多采用垂直线极化，双极化天线多采用±45度双线极化。双极化天线是由极化彼此正交的两根天线封装在同一天线罩中组成的，采用双线极化天线可以大大减少天线数目，减少天线占地空间，降低成本。

二、基站天线之系统结构

工作原理

◼ 基站的主要功能就是提供无线覆盖，即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。

1. 前向信号传输流程：

a. 核心网侧的控制信令、语音呼叫或数据业务信息通过传输网络发送到基站（在2G、3G网络中，信号先传送到基站控制器，再传送到基站）。

b. 信号在基站侧经过基带和射频处理，然后通过射频馈线送到天线上进行发射。

c. 终端通过无线信道接收天线所发射的无线电波，然后解调出属于自己的信号。

2. 反向信号传输流程，与前向流程方向相反，但原理相似。

基站系统结构原理

◼ 经典的基站分为两个部分，铁塔和机房：

1. 无线设备（4G）：天线、RRU（射频处理单元：包含功率放大器、滤波器等射频元器件）。

2. 配套设备：馈线和电源线。

2. 机房，实现BBU（基带处理单元）、IPRAN、电源、空调等设备的室内运行环境。

基站天线对通话性能影响大，是基站的重要组成部分。基站天线是基站设备与终端用户之间的信息能量转换器，主要用于发射或接收电磁波，把传输线上的导行波转换成可以在自由空间传播的电磁波。基站天线性能的好输线上的导行波转换成可以在自由空间传播的电磁波。基站天线性能的好坏，直接影响到移动通信的质量。

超密集组网：提升空间复用度

1. 超密集组网：通过更加“密集化”的无线网络基础设施部署，可获得更高的频率复用效率，从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升。

2. 应用场景：办公室、密集住宅、密集街区、校园、大型集会、体育场、地铁、公寓等等。

3. 基站类型：基站按照覆盖半径和发射功率可以分为宏基站、微基站、皮基站和飞基站。

三、基站天线之产业链特征

◼ 天线是用来接收和辐射无线电波的装置，主要由以下部分组成：

a. 辐射单元（振子）

b. 反射板（底板）

c. 功率分配网络（馈电网络）

d. 封装防护（天线罩）

1）5G天线特征：5G未来主要使用2.6GHZ、3.5GHZ等相对于4G更高的频段。频率更高，

对应的波长越短，单个振子和滤波器可以做的更小。5G的EMBB场景需要更大的带宽支撑。采用大规模天线技术会需要更多的通道数，零部件更多，集成化程度更高；例如振子、功放、滤波器等都会集成在PCB上相互连接。

2）天线产业链情况：天线行业上游竞争充分，下游设备商、运营商话语权较强，核心能力在于设计能力、工艺成熟度和经验积累。运营商可直接采购也可通过设备商打包采购通信设备系统，公开招标，其资本开支往往决定产业的发展进度。

四、5G基站天线发展趋势

一体化小基站技术：将成为室内和网优的主流技术

◼ 随着高频的引入，“室外覆盖室内”的传统方式将面临更多挑战，一体化小基站将成为室分和网优的主流技术：

1. 传统覆盖方案：传统的室内分布系统方案（DAS）采用BBU+RRU多通道方案，RRU和BBU之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU，可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。

2. 5G多频一体化小基站覆盖：

a. 模式：从5G的建设需求来看，会采取“宏站+小站”组网覆盖的模式，并且后4G时期，小基站将会成为室分和网优的主流技术。

b. 结构：一体化室内小基站整个系统分为三部分：BBU、rHub、pRRU。

c. 优势：1）结构简单，系统不存在监控盲区；2）扩容方便，小区可远程分裂；3）支持网络演进；4）室内外协同自动化。

大规模天线技术（MassiveMIMO）：有效提升频谱效率

◼ MassiveMIMO定义：大规模多天线技术（MassiveMIMO）是基于多用户波束成形以及空分复用的原理。基站端拥有多根天线，可以自动调节各个天线发射信号的相位，使其在手机接收点形成电磁波的叠加，效果就如同完成了基站端虚拟天线方向图的构造。

◼ MassiveMIMO优势：

a. 提升信号集中度：发射能量可以汇集到用户所在位置，而不向其他方向扩散，并且基站可以通过监测用户的信号，对其进行实时跟踪。

b. 增加网络容量：利用空分复用使空间信号隔离，在同一频率资源上同时传输多路信号，大大增加网络容量。

c. 降低综合成本：取消了物理馈线端口、单天线功率降低，让部署和维护成本都大大降低。

毫米波技术：5G天线发展的另一种技术趋势

◼ 毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。目前处在毫米波频段上（3GHz～60GHz）的资源尚未被充分开发利用，因此5G将在毫米波频段开展技术研究。随着基站天线规模的增加，要求在有限的空间内部署更多天线而且通信的波长不能太长。

1. 优势：毫米波阵列天线相较于低频段的阵列天线具备体积小型化、重量轻量化、宽带化、固态化和集成化等特点。

2. 壁垒：用于民用移动通信还需要考虑规模化量产和低成本等一系列问题，具备很高的技术难度和壁垒。

3. 特征：5G毫米波基站阵列天线的设计制造难度大幅提升，由于基站阵列天线与雷达的工作原理、电路设计等相似，雷达厂商对毫米波技术累积最容易转化。

五、基站天线之市场规模、竞争格局

说起市场规模，要分全球和中国，同时也要说清楚当下市场规模和预测未来会如何？

1）全球市场规模

1. 4G时代：14~17年的国内4G建设高峰期，总天线市场规模约320亿，对应新建的320万左右的4G基站，约一个基站的天线价值量在1万左右（3副天线）。同期海外市场规模约为130亿美元，对应200万左右4G基站。

2. 5G时代：5G基站数将是4G的1.5~2倍。而5G基站天线的单体价值量或是4G的3~4倍，两项叠加（暂不考虑单基站天线数量的增加），5G时期的天线总规模或是4G的4.5~8倍，对应5000~9000亿人民币的全球市场，取中间值为7000亿。

而发展中国家4G建设方兴未艾，海外基站天线市场空间广阔。亚太、中东、北非等发展中国家目前处于4G建设期中，相应需求景气度高。

2）中国市场规模

1. 基站天线投资比例在整个无线网络中仅占2%左右，但是其对基站通信系统中网络指标的影响超过5成，因此，也一直在通信技术演进的过程中扮演着重要的角色。

2. 在移动通信系统升级之际，基础上游的基站天线需求有望倍增，相应市场会快速放大，在4G建设起始的2013-2014年，国内天线市场规模迅速增长，而5G来临之际的2020-2021年，这一增长弹性将进一步放大。

3. 5G对毫米波的技术要求，也促进了移动终端和基站端天线的更新换代和数量的增长。天线向有源方向发展将带动单个天线的价值提升。

3）中国基站数量

1. 5G宏基站数的翻倍增长及技术演进带来基站天线成倍增长空间。5G关键性能指标十倍的增长需要基站数翻倍增长以支撑。连续覆盖角度来看，5G的基站数量可能是4G的1.5-2倍。

2. 截止2017年底，我国已搭建了328万座4G宏基站，按照1.5倍的保守值计算，5G基站数至少在500万座。关注我的朋友，我应该分享了一幅图，2019年年底应该会建成15万座。

4）全球基站数量与规模预测

1. 建设初期5G天线（振子+PCB+天线罩+结构件+接口等）整体价格约6500元（参考4G价格，相同产品国外价格普遍要高于国内），未来随着5G规模起量，国内外价格有望持续下降。

2. 宏站天线规模=宏基站数量 * 3 * 价格（分国内外）。

3. 2019年假设全球30万站，预计规模在67.5亿元左右。

5）竞争格局

1. 基站天线行业竞争激烈，但具有一定研发实力、较大产能规模、具备国际竞争力的与业厂家较少，国内厂商主要有华为、京信通信、通宇通讯、摩比发展等少数几家企业。

2. 2018年竞争格局：根据EJL Wireless Research于2017年发布的报告，全球基站天线市场份额排名靠前的公司依次为华为32%、京信通信13%、康普12%、摩比发展8%、Ace8%、通宇通讯7%、凯仕琳5%等。

六、基站天线之企业分析

一) 京信通信

1. 基本情况：成立于1997年，于2003年在香港联交所主板上市。京信通信以13%的全球市场份额排名第二，仅次于华为，并从2011年起，出货量一直保持世界前三。

2. 业务体系：公司具有较完善的产品线。京信通信专注于无线通信领域内创新发展，已形成无线优化、无线接入、天线及基站射频子系统、无线传输四大产品线；以及微波RRU、微波拉远、基站延伸系统MCPA系列等跨产品线的“协同产品”。

3. 技术优势：公司在小型化技术和智能制造技术引领行业发展，并积极与大客户开展有源天线和5G天线研发，取得重大技术突破。公司具备较强的产品整合、集成开发的能力。

4. 财务情况：公司综合毛利率为25%~30%，造成净利率低的主要原因在于较高的管理费用率（17%上下）和销售费用率（10%上下）。预计2019年上半年未经审核的纯利同比增长不少于200%，公司表示，在实施一系列的成本控制后，行政开支大幅下滑，但因为研发成本的增加而抵消，不过，由于来自中国大陆电信运营商收入的增加，归母净利润仍录得较大幅度的增长。公司管理层炒股也是好手，高位套现。

二)摩比发展

1. 基本情况：成立于1999年8月，2009年12月在香港主板上市。公司的高管团队出自中兴系，与中兴通讯关联度较大。摩比发展业务主要以天线系统与基站射频子系统为主，两个业务各将近占据50%收入。

2. 业务体系：涉及宏基站天线、美化天线、射频无源和有源产品、馈线及馈线辅件，同时在小区和室内覆盖拥有完整的解决方案。公司长期专注于移动基站天线设计制造，在基站天线小型化领域积累了丰富的经验，拥有小型化辐射单元、移相器、传输网络等相关专利近百项，并综合以上技术推出了支持CDMA，GSM，WCDMA，TDSCDMA，LTE等多种网络制式的小型化天线系列、高增益低损耗天线系列、美化天线系列等产品。

3. 技术优势：公司是中国4G天线和射频子系统产品技术的领导者，营收保持稳步增长。

4. 财务情况：公司综合毛利率维持在20%左右。公司2017年业绩与毛利都出现了下滑，净利润为负，这是由于行业不景气，加上公司在研发费用投入持续加大，为5G的到来做准备。在7月19日也发布了上半年业绩的预增公告，预计公司的纯利同比增长超过80%

5.风险提示：对于京信通信而言，其与爱立信的合作让市场有所担忧。2018年时，京信通信在海外的收入占比高达65.72%，而爱立信是京信通信的核心客户之一。但爱立信收购凯瑟琳后，便有了自己的天线基站供应商，市场担忧凯瑟琳或会替换京信通信，从而导致业绩受损。

三)通宇通讯

1.基本情况：创立于1996年，于2016年3月在深交所上市。公司将近80%收入来自于天线业务，2017年由于公司收购了光为，开始有了光通信业务，占比为7%

2. 业务体系：主要从事通信天线、射频器件以及微波天线产品的研发、生产、销售和服务业务，致力于为国内外移动通信运营商、设备集成商提供通信天线、射频器件产品及综合解决方案。

3. 技术优势：公司在3DMassive-MIMO以及产品的小型化上建立一定的技术优势。在微波天线市场，公司掌握了行业核心技术，是国内少数同时具备微波天线及射频器件产品独立研发、生产和销售的企业之一。

4. 财务情况：公司毛利最高的产品为天线产品，也是行业中较高的毛利。公司持续高研发投入，为了在2018年推出5G产品。自2015年后，国内运营商4G建设逐渐下滑，公司的销售净利率持续下滑。

四) 飞荣达

1. 基本情况：成立于1993年11月，2017年2月在深交所上市。华为是公司第一大客户，1997 年公司通过薄膜开关产品打入华为，伴随华为的高速成长，不断拓宽产品线。随着 5G 的到来，基站密度加大、手机终端升级、物联网终端普及，都将会带来电磁屏蔽和导热材料、天线振子需求的大幅增加，公司将是 5G 上游组件市场的直接受益者。

2. 业务体系：公司作为“材料+后加工”一体化的电磁屏蔽和导热材料/器件龙头厂商，产品广泛应用于通信、消费电子和汽车电子领域，直接客户包括华为、中兴、思科、微软等，间接客户有苹果、三星、OPPO、VIVO 等。随着 IPO 募投产能释放，公司传统业务步入快速发展期。与此同时，天线振子是天线的核心器件，5G 时代 Massive MIMO 技术的应用，单面天线的振子数量将大幅增加，原有生产工艺将不能满足要求。

3. 技术优势：公司提前 6 年布局 5G 天线振子研发，创新开发出了“塑料+选择性电镀”的全新一代非金属天线振子，具有独特技术方案优势。随着 5G 到来，公司将是 5G 上游器件的最直接受益者，5G 天线振子预计市场空间百亿级规模以上，将带来高业绩弹性。

4. 财务情况：公司销售毛利率维持在30%左右。公司近5年来营收持续高增长，但净利润都出现了同比小幅下滑，这是由于行业不景气，加上公司在研发费用投入持续加大，为5G的到来做准备。

五）企业分析未完待续，欢迎持续关注，后续文章会包括基站端、消费端天线产业链深度分析和行业龙头公司估值比较。

七、基站天线研究总结

1. 天线产业链的中游与下游企业格局基本比较稳定

2. 从4G到5G，产业链上游将进行重构，天线行业有了新的发展空间，行业将会出现新的上游供应商

3. 由于5G的进程还没有爆发，导致天线制造商普遍收入下降，未来两年5G到来天线企业利润将会有新的增长点，在此期间天线企业都着重于产品的研发，研发费用都相对支出较高

4. Massive MIMO目前各大厂商还处在小批量供应试样阶段，未来随着成本优化，整体成本和价格均有望下降

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