5G時(shí)代天線行業(yè)迎來三大變局，從無源天線向有源天線演變

基站天線生產(chǎn)企業(yè)眾多，行業(yè)競爭充分，國外凱仕琳集團(tuán)和康普長期保持全球領(lǐng)先地位，我國本土廠商京信通信、摩比發(fā)展和通宇通訊的出貨量位居全球前十。據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)判斷，5G將成為天線行業(yè)發(fā)展的分水嶺。一方面，隨著天線數(shù)量的增多，天線的有源化和集成化將成為5G Massive MIMO天線系統(tǒng)的必然要求，集成了濾波器等有源器件的有源天線系統(tǒng)將進(jìn)一步提升移動網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量、提升網(wǎng)絡(luò)性能、降低運(yùn)維成本、降低能耗損失，因此，運(yùn)營商選擇有源天線、選擇Massive MIMO將是必然。

另一方面，有源天線這也要求射頻部件更加貼近天線、與天線進(jìn)行深入融合，天線廠家向?yàn)V波器等有源器件子行業(yè)延伸、積極研發(fā)有源天線矩陣，將成為在5G天線行業(yè)勝出的必由之路之一。

基站天線競爭格局

基站天線行業(yè)競爭激烈，但具有一定研發(fā)實(shí)力、較大產(chǎn)能規(guī)模、具備國際競爭力的行業(yè)廠家較少，國內(nèi)廠商主要有華為、京信通信、通宇通訊、摩比發(fā)展等少數(shù)幾家企業(yè)，全球基站天線4級供應(yīng)商體系如下所示。

全球基站天線四級供應(yīng)商

根據(jù)EJLWirelessResearch于2017年發(fā)布的報(bào)告，全球基站天線市場份額排名靠前的公司依次為華為（32%）、京信通信（13%）、康普（12%）、摩比發(fā)展（8%）、Ace（8%）、通宇通訊（7%）、凱仕琳（5%）等。

2017年全球基站天線發(fā)貨量市場份額

而根據(jù)EJLWirelessResearch于2014年發(fā)布的報(bào)告，市占率靠前的廠商為一級供應(yīng)商（京信通信、康普、凱仕琳）、華為（14%）、摩比（9%）、RFS（7%）、通宇通訊（7%）、Ace（6%）、Amp（6%）、虹信（3%）等。

2014年基站天線發(fā)貨量占比

通過對比我們發(fā)現(xiàn)，華為異軍突起，從14%的市占率一舉擴(kuò)大至32%，主要得益于其通信設(shè)備業(yè)務(wù)成功拓展至全球，帶動自有天線業(yè)務(wù)快速擴(kuò)張；而凱仕琳則從前三名跌落至第七，逐步被淘汰，和其自身技術(shù)更新不足有關(guān)；京信通信、摩比發(fā)展、通宇通訊的市占率變化不大?？傮w來看，國內(nèi)廠商全球占比不斷提升，海外傳統(tǒng)龍頭逐步被替代，這和華為、中興等設(shè)備商全球拓展的成功，以及國內(nèi)產(chǎn)品逐步完成進(jìn)口替代甚至出海的趨勢密不可分。

5G時(shí)代，采購模式或?qū)⒏淖?，天線廠商的競爭力將更有賴于下游通信設(shè)備商。5G時(shí)代，隨著有源天線將或成為主流，天線廠商需要和設(shè)備商集成后再一起賣給運(yùn)營商，而不是由運(yùn)營商直接采購。這一變化，一方面削弱了天線廠商的話語權(quán)和盈利能力，另一方面也意味著需要獲得設(shè)備商的認(rèn)同才能進(jìn)入供應(yīng)體系，門檻變高。

以京信通信為例，在4G時(shí)代，公司是三大運(yùn)營商基站天線重要供應(yīng)商，提供了國內(nèi)約20%的供應(yīng)份額，2017年來自三大運(yùn)營商的收入也占到公司營收的三分之二，其中天線收入大約有60%來自三大運(yùn)營商，40%來自海外。

基站天線產(chǎn)業(yè)鏈

1.上游供應(yīng)商產(chǎn)能充足，部門結(jié)構(gòu)器件商切入基站天線制造領(lǐng)域

五金材料商主要提供各類金屬緊固件、鈑金件、沖壓件和切削件等；塑料材料商主要提供ABS、尼龍等塑料原料及其制品；電子元器件商主要提供電阻、電容和電感等。上游廠商呈現(xiàn)完全競爭格局，產(chǎn)能充足，并且受到國內(nèi)外金屬價(jià)格變動的影響，電子元器件價(jià)格穩(wěn)中有降。此外，部分基站結(jié)構(gòu)件廠商由于具備基站天線的生產(chǎn)基礎(chǔ)，開始涉足基站天線制造，如傳統(tǒng)業(yè)務(wù)為鈑金加工的東山精密和春興精工。

2.下游運(yùn)營商資本開支呈現(xiàn)周期性，決定基站天線行業(yè)發(fā)展進(jìn)度

運(yùn)營商既可以向基站天線廠商集中采購天線，也可以向通信設(shè)備商通關(guān)采購?fù)ㄐ旁O(shè)備系統(tǒng)的方式打包采購天線。作為基站天線的最終需求者，運(yùn)營商的資本開支金額和結(jié)構(gòu)決定基站天線行業(yè)的發(fā)展進(jìn)度。運(yùn)營商在移動網(wǎng)絡(luò)方面的資本開支呈現(xiàn)顯著的周期性，直接影響上游基站天線廠商的銷售業(yè)績。

3.下游設(shè)備商行業(yè)集中度高，華為成功打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈

設(shè)備商對基站天線的采購主要用于通信系統(tǒng)的集成。華為、愛立信、諾基亞和中興作為四大通信設(shè)備廠商，覆蓋全球的運(yùn)營商業(yè)務(wù)。根據(jù)2015年的財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)，四大設(shè)備商運(yùn)營商業(yè)務(wù)的收入占比分別為35%、29%、27%和9%（由于2016年諾基亞收購阿爾卡特-朗訊，因此將二者的業(yè)績進(jìn)行了合并），華為憑借35%的市場份額獨(dú)占鰲頭。

區(qū)別于其他設(shè)備商，華為自主研發(fā)和生產(chǎn)基站天線，打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈。2014年華為基站天線業(yè)務(wù)的市場份額達(dá)到14%，在全球排名第四。截至目前，華為基站天線已成功部署于全球160多個(gè)國家和地區(qū)的超過380張網(wǎng)絡(luò)。

4.中游基站天線廠商眾多，競爭充分

目前，基站天線制造業(yè)企業(yè)眾多，競爭充分。國外主要包括德國凱瑟琳、美國康普（收購安德魯），兩家公司的基站天線出貨量連續(xù)多年位居全球前三；國內(nèi)主要包括京信通信、華為、摩比發(fā)展和通宇通訊，2014年四家公司的基站天線發(fā)貨量位居全球前十。

根據(jù)美國EJLWirelessResearchLLC于2015年11月發(fā)布的《7thEdition：GlobalBTSAntennaMarketAnalysisandForecast，2015-2019報(bào)告》，2014年，全球基站天線總發(fā)貨量為467萬副，其中，京信通信、康普和凱仕琳作為前三大廠商，合計(jì)發(fā)貨189萬副，占市場總出貨量的40%。

凱仕琳集團(tuán)（KATHREIN-Werke）成立于1919年，是全球規(guī)模最大、歷史最悠久的天線制造廠商，主要產(chǎn)品包括通信天線及射頻器件、廣播天線和衛(wèi)星天線等。集團(tuán)總部設(shè)在德國盧森漢，在全球現(xiàn)有14家制造工廠、58家子公司和控股公司，員工總數(shù)約6000名。連續(xù)多年被評為基站天線一級供應(yīng)商。

康普（Commscope）成立于1976年，1997年在紐約證券交易所上市。公司主要生產(chǎn)用于有限電視和其他視頻的高品質(zhì)、高性能的同軸電纜，通過通信網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”解決方案。

2007年，公司收購了安德魯（Andrew）公司。安德魯成立于1937年，是全球通信天線及射頻器件領(lǐng)域的龍頭企業(yè)之一，主要從事無線連接產(chǎn)品和系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，包括天線、電纜、放大器、中繼器、收發(fā)器以及站點(diǎn)監(jiān)控軟件等。公司基站天線的市場份額長期位列全球前三，被評為一級供貨商。

近年來，我國基站天線廠商技術(shù)不斷成熟，市場地位不斷提升。2014年基站天線發(fā)貨全球廠商排名中，我國五大廠商位列前十，合計(jì)發(fā)貨量超過全球總量的一半。其中，京信通信、摩比發(fā)展和通宇通訊均為上市公司。

京信通信成立于1997年，2003年在香港聯(lián)交所主板上市。公司擁有無線優(yōu)化、無線接入、天線及基站射頻子系統(tǒng)、無線傳輸四大產(chǎn)品線，同時(shí)提供微波RRU、微波拉遠(yuǎn)、基站延伸系統(tǒng)MCPA系列等跨產(chǎn)品線的“協(xié)同產(chǎn)品”。公司主要供應(yīng)商為金信諾和銀寶山新科技，主要客戶為國內(nèi)三大運(yùn)營商。公司的基站天線發(fā)貨量持續(xù)多年保持在行業(yè)前三，2014年達(dá)到81萬副，占全球總發(fā)貨量的17.3%，位居第一。自2012年以來，公司已連續(xù)五年被EJLWirelessResearch評為基站天線行業(yè)全球一級供應(yīng)商。

摩比發(fā)展成立于1999年，2009年在香港交易所上市。公司長期專注于移動基站天線設(shè)計(jì)制造，主要經(jīng)營宏基站天線、美化天線、射頻無源和有源產(chǎn)品、饋線及饋線輔件等產(chǎn)品，同時(shí)提供小區(qū)和室內(nèi)覆蓋相關(guān)解決方案。公司主要供應(yīng)商為東山精密和春興精工，主要客戶為中興通訊。2016年上半年，公司面向中興通訊的實(shí)現(xiàn)銷售收入占總收入比重的55%。2014年，公司基站天線的發(fā)貨量達(dá)到40.6萬副，占全球總發(fā)貨量的9%，全球排名第五。

通宇通訊成立于1996年，2016年在深圳交易所上市。公司主要從事通信天線、射頻器件以及微波天線產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)業(yè)務(wù)，致力于為國內(nèi)外移動通信運(yùn)營商、設(shè)備集成商提供通信天線、射頻器件產(chǎn)品及綜合解決方案。公司主要供應(yīng)商為盛華德，主要客戶為中興通訊、中國電信和諾基亞，2015年，公司面向三大客戶實(shí)現(xiàn)的銷售收入占總收入的比重分別為21.80%、17.77%和8.18%。2014年，公司基站天線的發(fā)貨量達(dá)到33.2萬副，占全球總發(fā)貨量的7%，全球排名第7。

據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)判斷，5G將成為天線行業(yè)發(fā)展的分水嶺。一方面，隨著天線數(shù)量的增多，天線的有源化和集成化將成為5GMassiveMIMO天線系統(tǒng)的必然要求，集成了濾波器等有源器件的有源天線系統(tǒng)將進(jìn)一步提升移動網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量、提升網(wǎng)絡(luò)性能、降低運(yùn)維成本、降低能耗損失，因此，運(yùn)營商選擇有源天線、選擇MassiveMIMO將是必然。另一方面，有源天線這也要求射頻部件更加貼近天線、與天線進(jìn)行深入融合，天線廠家向?yàn)V波器等有源器件子行業(yè)延伸、積極研發(fā)有源天線矩陣，將成為在5G天線行業(yè)勝出的必由之路之一。

5G時(shí)代天線行業(yè)迎來三大變局

從單系統(tǒng)天線向多系統(tǒng)天線演變

單系統(tǒng)天線是指僅支持一種通信制式的天線，比如2G天線、3G天線或4G天線，雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)則指一根天線即可用于2G通信也能用于4G通信。2G、3G時(shí)代，國內(nèi)基站天線主要以單系統(tǒng)為主，到4G時(shí)代，多系統(tǒng)天線開始出現(xiàn)，但占比并不高，未來5G時(shí)代，基站天線一大趨勢便是由單系統(tǒng)向多系統(tǒng)演進(jìn)。基站部署對站址環(huán)境要求較高，站址資源日益稀缺，運(yùn)營商需要向鐵塔公司租用鐵塔位置，多系統(tǒng)天線可以間接減少基站部署數(shù)量，從而減少運(yùn)營商租金支出。單天線需要支持更多頻譜和通道，更好的MIMO性能，滿足網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)。據(jù)ABIResearch統(tǒng)計(jì)，到2019年全球發(fā)貨的FDD天線中，6端口以上比例將超過了60%并逐年增加已經(jīng)成為行業(yè)主流產(chǎn)品形態(tài)。運(yùn)營商通過多頻多端口天線整合天面，既可以減少天面租金，降低站點(diǎn)整體成本，又可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能，確保新頻譜和新技術(shù)快速商用，支持網(wǎng)絡(luò)面向4.5G和5G的持續(xù)演進(jìn)。

大規(guī)模天線陣列（MassiveMIMO）技術(shù)

Massive-MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。

它能充分利用空間資源，通過多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢、被視為4G的核心技術(shù)。面對5G在系統(tǒng)容量和傳輸速率等方面的性能挑戰(zhàn)，進(jìn)一步增加天線數(shù)量仍然是MIMO技術(shù)演進(jìn)的重要方向。根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，當(dāng)基站側(cè)天線數(shù)量遠(yuǎn)大于用戶天線數(shù)時(shí)，基站到各個(gè)用戶的信道將趨于正交，用戶間干擾將趨于消失，巨大的陣列增益將能夠有效地提升每個(gè)用戶的信噪比，從而能夠在相同的時(shí)頻資源上支持更多的用戶傳輸。在實(shí)際應(yīng)用中，通過大規(guī)模天線，基站可以在三維空間形成具有高空間分辨能力的高增益窄細(xì)波束，能夠提供更靈活的空間復(fù)用能力，改善接收信號強(qiáng)度并更好地抑制用戶間干擾，從而實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)容量和頻譜效率。MIMO技術(shù)既能有效提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)容量和傳輸速率，也能提高天線的價(jià)值，從而有利于基站天線行業(yè)價(jià)值的提升。

從2*2MIMO到MassiveMIMO

從無源天線向有源天線演變

無源化向有源化演變也是未來基站天線發(fā)展的確定性趨勢之一。大規(guī)模陣列天線的使用會導(dǎo)致天線和RRU之間的射頻連接會變得比較密集復(fù)雜，為了降低這種插入損耗和后期的維護(hù)成本，基站天線和濾波器等射頻器件的融合與小型化將是天線技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。目前主要有兩種技術(shù)路線，一種是基于傳統(tǒng)濾波器技術(shù)，但最終產(chǎn)品體積和重量較大，另一種則是開發(fā)小版本的天線，再融合陶瓷濾波器。天線有源化一體化趨勢將帶動天線行業(yè)新的技術(shù)創(chuàng)新，未來天線廠家和濾波器廠家與系統(tǒng)設(shè)備廠家的合作也將更加緊密。天線有源化、小型化可以極大簡化天面、提升部署效率及網(wǎng)絡(luò)性能，據(jù)ABIResearch統(tǒng)計(jì)，2016年有源天線的發(fā)貨占比為5.1%，到2021年有源天線的比例將達(dá)到10.1%。截至2016年，全球120個(gè)運(yùn)營商已經(jīng)部署了有源天線。

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