摘要：若要實(shí)現(xiàn)5G應(yīng)用場(chǎng)景和高通信速率的要求，無線通信技術(shù)的革新是必經(jīng)之路,。大規(guī)模陣列天線(Massive MIMO)技術(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù),，而基于此的天線工藝設(shè)計(jì)、天線材料,、基站部署等都將與4G時(shí)代大相徑庭,。本文主要介紹了5G基站天線的集成化對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)格局的影響。

根據(jù)ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)制定的5G標(biāo)準(zhǔn),，5G對(duì)無線接入有高速率,、低時(shí)延、廣覆蓋等要求,，而大規(guī)模天線陣列,、超密集組網(wǎng),、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)正是為5G通信而量身定制的,。尤其是大規(guī)模天線陣列技術(shù)極大提升了5G的頻譜利用效率,，但同時(shí)天線數(shù)量也增加到64、128甚至更多,。因此基于Massive MIMO技術(shù)的應(yīng)用,，基站天線的制造工藝、構(gòu)造也與4G時(shí)代有所不同,。

天面的“圈地運(yùn)動(dòng)”降低

經(jīng)歷了四代移動(dòng)通信大發(fā)展,，優(yōu)秀基站地點(diǎn)已經(jīng)越來越少了,。從基站上密密麻麻的天線分布可以得知,，天面的“圈地運(yùn)動(dòng)”已經(jīng)非常激烈。4G宏基站沿用天線-饋線-RRU-BBU構(gòu)造,，隨著天線數(shù)量的增加,，設(shè)備饋線已經(jīng)盤根錯(cuò)接，導(dǎo)致電纜安裝施工,、后續(xù)設(shè)備維護(hù)的工作量加大,，也成為制約eMBB實(shí)現(xiàn)的瓶頸之一。

5G天線單扇面的振子數(shù)量就已經(jīng)達(dá)到了64或128甚至更高,，相應(yīng)端口達(dá)到數(shù)十個(gè),，如果沿用4G宏基站構(gòu)造，大量饋線產(chǎn)生的功耗是非常不經(jīng)濟(jì)的,。因此,，在實(shí)際5G天線的部署中，使用Massive MIMO技術(shù)的天線用PCB板代替了原來饋線的連接和功率分配,，有源天線整合了天線與RRU的功能,，使得天面體積大大減小、饋線損耗大大降低,。同時(shí),，基于Massive MIMO本身網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣的特性，基站選址與擴(kuò)容將得到更好地優(yōu)化,。

電鍍塑料天線振子將成為主流

在天線構(gòu)造中,，振子是天線最為關(guān)鍵的部件，是用于放大和接收電磁波的輻射單元,。傳統(tǒng)天線振子多為半波金屬天線振子和貼片振子,，半波振子裝配復(fù)雜、成本高,，更重要的是單件重量較大,。貼片振子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量小，但損耗大,、效率低,，對(duì)裝配的精度要求高，具體對(duì)比如表1所示,。5G時(shí)代應(yīng)用頻段上升,，天線振子數(shù)量成倍增加，傳統(tǒng)的金屬振子已不能滿足精度要求,。

飛榮達(dá)生產(chǎn)出3D選擇性電鍍塑料振子,，成功的解決了振子高頻通信的問題。塑料天線振子采用含有機(jī)金屬復(fù)合物的改性塑料材料,，用注塑成型的方式將復(fù)雜的 3D 立體形狀一次性制造出來,，使產(chǎn)品重量大大減輕。同時(shí),，3D 塑料振子除了重量非常輕,，還能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鈑金和壓鑄工藝振子所不能實(shí)現(xiàn)的精度要求，保證了振子對(duì)3.5G 以上高頻場(chǎng)景的適用要求,。

表1 不同類型天線振子優(yōu)劣對(duì)比

(數(shù)據(jù)來源：安信證券研究中心)

基站天線產(chǎn)業(yè),，頭部設(shè)備商擁有較多話語權(quán)

移動(dòng)通信經(jīng)歷了2G到4G的發(fā)展，基站天線性能也得到了較多突破,。天線的外部構(gòu)造變化明顯,，但天線架構(gòu)仍然為無源天線，材料仍是傳統(tǒng)的金屬和塑料,，也沒有大規(guī)模使用多層PCB板,。而到了5G時(shí)代，遠(yuǎn)端射頻處理單元(RRU)與天線進(jìn)一步集成為一體化有源天線AAU(ActiveAntennaUnit),，內(nèi)部使用PCB板集成更多的組件,，射頻單元不再使用功耗較多的饋線和RRU相連，直接將天線和RRU整合成AAU,，外部使用低功耗的光纖連接BBU,，減少了傳統(tǒng)饋線的功耗。同時(shí),，基站天線的選址和部署變得更加容易,，可以選擇諸如城市路燈、電線桿等公共場(chǎng)合,，減少站點(diǎn)租賃和運(yùn)營(yíng)成本,。

天線集成度的提高，使得下游設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商的議價(jià)能力更強(qiáng),，傳統(tǒng)無源天線廠商議價(jià)能力減弱,。在4G時(shí)代,，運(yùn)營(yíng)商既可以向基站天線廠商直接采購，也可以采用向設(shè)備商打包天線的方式采購?fù)ㄐ旁O(shè)備整機(jī),。5G天線集成度更高,，運(yùn)營(yíng)商由直接采購改為向設(shè)備商間接采購，天線生產(chǎn)企業(yè)的下游客戶由運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)向了設(shè)備商,，下游客戶變得更為集中,。這一點(diǎn)從華為天線業(yè)務(wù)逐年增長(zhǎng)的市場(chǎng)份額可以看出，2014年華為全球基站天線業(yè)務(wù)的市場(chǎng)份額達(dá)到了14%,，而到了2016年華為市占率一舉擴(kuò)大到32%,，頭部?jī)?yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。

結(jié)語

基站天面的減少,，為電信運(yùn)營(yíng)商基站選址提供了更多的選擇;3D塑料振子的有望改變傳統(tǒng)天線行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局,，使份額向具有高精度、低重量和低成本的優(yōu)勢(shì)企業(yè)聚集;天線+RRU的整合架構(gòu),，使得下游設(shè)備商得到更多話語權(quán),，天線產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)即將發(fā)生巨大變化，在設(shè)備商如華為,、中興等供應(yīng)鏈中地位穩(wěn)固的企業(yè)將受益最大。

金智創(chuàng)新