通信行业5G热点问题详解系列之六:5G基站滤波器的变化

3/4G时期,基站由基带处理单元BBU、射频处理单元RRU和天馈系统三部分组成。5G时代,基站三大组成单元均出现显著变化:(1)BBU拆分为CU-DU两级架构;(2)RRU与大规模阵列天线合并形成有源天线AAU;(3)原BBU部分物理层功能置于AAU中。以上三大变化带来的投资影响,我们已经在系列四和五中详解过,本期主要分析作为关键射频器件之一的滤波器在5G时代的技术升级趋势,以及值得关注的潜在投资标的。

3G/4G时代,金属同轴腔体滤波器是市场主流选择:基站滤波器是射频系统的关键组成部分,主要工作原理是使发送和接收信号中特定的频率成分通过,并极大地衰减其它频率成分。传统应用的滤波器一般是由金属同轴腔体实现,是通过不同频率的电磁波在同轴腔体滤波器中振荡,达到滤波器谐振频率的电磁波得以保留,其余频率的电磁波则在振荡中耗散掉的作用。在3G/4G时代,金属同轴腔体凭借着较低的成本和较成熟的工艺成为了市场的主流选择。

应对无线环境干扰愈加复杂,陶瓷介质谐振滤波器迅速发展:随着移动通信网络的发展,无线频段变得非常密集,导致金属腔体滤波器不能实现高抑制的系统兼容问题,而采用陶瓷介质材料来制作腔体滤波器可以解决上述问题。相比传统金属腔谐振器,陶瓷介质谐振滤波器具有高抑制、插入损耗小、温度漂移特性好的特点,而且功率容量和无源互调性能都得到了很大的改善。陶瓷介质谐振滤波器代表着高端射频器件的发展方向,凭借其优良的性能,在移动通信领域中拥有更为广阔的应用空间。

5G时代基站滤波器的新变化--陶瓷介质滤波器:5G时代,受限于MassiveMIMO对大规模天线集成化的要求,滤波器需更加小型化和集成化。陶瓷介质滤波器中的电磁波谐振发生在介质材料内部,没有金属腔体,体积较上述两种滤波器都会更小,同时兼具陶瓷介质谐振滤波器的优点,并且一旦实现量产其成本也会更低。我们认为陶瓷介质滤波器有望成为5G时期中低频段的主流选择。

投资建议:陶瓷介质滤波器应用到的介质材料不是自然界天然存在的,必须进行人工合成制作,需要通过多种材料按照一定的比例铸压而成,制作工艺更为复杂,这也就导致了制造门槛的进一步提升。建议市场关注风华高科旗下子公司国华新材料,以及东山精密收购的子公司艾福电子。

风险提示:5G发展不及预期。