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  • 1 # Qi朱哥說

    5G時代,對天線和濾波器的需求改進主要集中在小型化、整合化和高效化等方面,巨大的需求將直接反映在小基站的普及上。

    為什麼是液晶聚合體(LCP)天線?

    相比於傳統的以聚醯亞胺(PI)材料作為絕緣基材的柔性電路板(FPC),使用LCP軟板替代可以為手機電池等元件節約大量空間,且能夠做到體積減小的同時保證極低的傳輸損耗,提高手機內部空間的利用率。

    智慧手機空間寸土寸金,天線小型化無法避免,隨著螢幕面積增加和感測器數量增多,手機內部空間愈加緊張,天線的設計難度明顯增大。

    iPhone X首次使用LCP天線(2個),用於提高天線的高頻高速效能並減小空間佔用。

    由於蘋果的示範效應,可以合理推測其它安卓廠商將陸續跟進,手機LCP天線市場有望迎來爆發。

    為什麼是大規模天線技術?

    5G技術4G化:

    雖然5G的技術標準尚未完全確立,但是由於Massive MIMO在軟體方面對於現存網路的改動非常小,同時並不完全需要終端側的配合,因此並不依賴於5G標準的制定,可以在4G網路中率先推廣運用;

    網路容量 = 頻譜頻寬(MHz)× 頻譜效率(Mbps/MHz)× 小區(基站)數量

    因此,擴大頻寬、提升利用效率和增加小區數量是提高網路容量的三大主要方式。由於頻寬一般由各國無線電管理委員會劃分或者透過拍賣方式獲得,具有稀缺性,而增加小區數量會導致基站建設成本的增加,因此,提升效率成為提高網路容量最經濟可行的辦法。Massive MIMO技術正好可以極大地提升頻譜利用效率,進而提高網路容量。

    電信運營商方面,中國移動計劃從2017年開始,實現Massive MIMO的分階段商用,逐步由4G基礎版向增強版、5G最終版演進,2017年04月,在4G網路五期招標中,明確提出Massive MIMO的商用需求並正式採購;

    通訊裝置製造商方面,華為、中興、大唐、愛立信和諾基亞均已推出了相應的產品和解決方案。

    電磁波的頻率越高,波長越短,在有障礙物的情況下,損耗越大,傳輸距離越短;

    由於5G將會大量使用高頻頻段,因此5G單個基站的覆蓋範圍較4G LTE小,導致基站密度必須顯著增加。

    至於小區(基站)數量的增加,未來可能將採用宏基站+小基站的模式(可以理解成主基站+輔助基站)。

    1、5G將成為天線行業發展的分水嶺:

    隨著天線數量增多,天線的有源化和整合化將成為下游的必然需求,集成了濾波器等有源器件的天線系統將被廣泛應用。

    有源天線系統的應用將加速天線廠商向濾波器等有源器件子行業的延伸和融合,推動研發有源天線矩陣。

    2、作為5G天線的最終需求者,電信運營商的資本開支決定了天線行業的發展進度:

    2014年,受益於電信運營商加大資本開支建設4G網路,以通宇通訊和摩比發展為代表的上游天線廠商業績迅猛增長,營業收入同比增長分別達到146.40%和85.60%。2015年以來,電信運營商4G網路逐步完善覆蓋,天線的市場需求降低,導致相關廠商業績出現波動。

    3、Massive MIMO並不是民用首創,軍用領域的有源天線陣列相控陣雷達系統已經非常成熟,技術不是瓶頸。

  • 2 # 商顯小夥一枚

    最早的天線由銅和合金等金屬製成,後來隨著FPC工藝的出現,4G時代的天線製造材料開始採用PI膜(聚醯亞胺)。但PI在10Ghz以上損耗明顯,無法滿足5G終端的需求,憑藉介子損耗與導體損耗更小,具備靈活性、密封性等特性,LCP(Liquid Crystal Polymer,液晶聚合物)逐漸得到應用。由於LCP造價昂貴、工藝複雜,目前MPI(Modified Polyimide,改良的聚醯亞胺)有望成為5G時代早期天線材料的主流選擇之一。

  • 3 # 寧城小晨

      5G基站的建設也是一個巨大的工程和市場,4G時期天線就用到了全新料聚四氟乙烯PTFE,而國內能夠生產這種材料的塑膠企業並不多。5G基站使用的天線對材料的要求更高。相關專家更是表示,5G基站建設的數量會是4G基站的兩倍以上,僅僅基站建設一項就會給塑膠行業帶來巨大的收益。

      新材料有望成為主流方案

      為了應對 5G 新型天線的變化,市場上已經出現了全新的材料——3D 選擇性電鍍塑膠振子。所謂的塑膠天線振子即採用內含有機金屬複合物的改性塑膠材料,用注塑成型的方式將複雜的 3D 立體形狀一次性製造出來,再利用特殊技術使塑膠表面金屬化。塑膠振子在保證天線滿足5G 電器效能的同時,產品重量大大減輕,減少了危險過程工序,也節約了成本。3D塑膠天線振子具有小型化、輕型化、效能好等優點,有望成為 5G Massive MIMO 場景下的首要選擇方案。

      國家新材料產業發展戰略諮詢委員會分析師在對全球市場進行綜合分析與調研後,總結出其中最為關鍵的三種5G新材料有GaN(氮化鎵)、CCL(覆銅板)和LCP(液晶聚合物)。其中,無線主裝置、傳輸裝置和網路裝置是對新器件需求最高的環節,因此也是關鍵材料更新最為密集的部分,如基站濾波器材料、功率放大器晶片材料、射頻前端電路材料、天線用材料等。這些都是在更新換代時期,新材料企業有望開啟5G大門的敲門磚。

      一方面是需求驅動、一方面是技術驅動,關鍵材料和技術正在成為5G時代爭奪戰的核心,佔領關鍵材料資源也相當於搶奪5G市場霸主地位,塑化企業如何生產出效能獨特且質量優異的材料以符合5G產業建設的需求,便是當下的重中之重。

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