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2018年中国高频覆铜板行业在无线通信领域需求分析及预测(图)

        高频覆铜板主要用于无线通信基站射频单元高频PCB板制造。例如,4G 基站的远端射频单元RRU(Radio Remote Unit)是在远端将基带光信号转成射频信号放大传送出去。RRU包括了中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块三个模块,其中功放与滤波模块需要采用高频混压PCB板进行射频信号传输。

        5G RAN网络将从4G/LTE网络的 BBU、RRU两级结构演进到CU、DU和 AAU三级结构。BBU处理物理层协议和实时服务的功能重新定义为DU(分布单元),负责处理时延敏感的底层信息,而BBU的剩余处理功能将与原RRU、基站天线合并为AAU (有源天线处理单元)。5G中采用有源天线列阵的传输方式,可提升通信网络频谱的利用率,提高数据吞吐率,不但节省了移动通信的成本,还大大提高了使用的速度。

图表:5G massive MIMO 基站结构形态

        目前AAU主流设计思路是“将功率放大器(PA)和天线集成到一个有源天线结构中”,这也就意味着每个天线结构需要采用一块高频 PCB板材,同时会采用高频PCB天线简化天线设计,对应高频覆铜板需求也会大量增加。

图表:128 通道有源天线结构示意图
 
图表:WLAN 有源天线 PCB 结构

        参考观研天下发布《2017-2022年中国覆铜板行业市场发展现状及十三五投资定位分析报告

        高频PCB板材在制造过程中为了降低制造成本会采用混合介质多层板(4-10 层),采用高频覆铜板设在内芯层用于射频信号传输(2-3层),上下外层均采用普通FR-4基材。

图表:典型多层功放 PCB 板结构示意图
 

        基于上述通信高频PCB板特点,我们以每扇128通道有源天线估算了5G通信基站和家用小基站高频覆铜板需求。

        5G 基站数量 900 万个

        5G 时代单位面积接入数和流量密度都将爆炸式增长,5G 将会采用更高频率传输(3.3-3.6GHz、4.4-4.5GHz、4.8-4.99GHz、24.25-27.5GHz、31.8-33.4GHz、 37-43.5GHz等频段),因此5G单个基站的覆盖范围较4G LTE更小,导致基站密度将显著增加。从连续覆盖角度来看,最终全网5G的基站数量可能是4G的1.5-2 倍。

        每扇 128 通道有源天线

        每个基站匹配3扇天线,128通道有源天线以64个天线结构单元组成,每个天线结构单元需要一块高频PCB功放板(4-10层),平均需要高频覆铜板3层;天线结构需要PCB结构天线振子(4层),单个结构体面积约为30mm*30mm.

        每平米高频覆铜板价格 600 元

        基于上述假设,我们测算出我国 5G 建设高峰期,每年宏基站和家用小基站高频覆铜板市场规模在 13 亿元,是 4G 高峰期每年需求 15 倍。

图表:5G宏基站和家用小基站覆铜板年需求
 

资料来源:观研天下整理,转载请注明出处(ZQ)

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