proceso tecnológico
El proceso de sinterización a alta temperatura es: RF/diseño estructural, fabricación de polvo dieléctrico, granulación por pulverización, prensado, sinterización, molienda, metalización, fabricación de electrodos y depuración. El proceso central de fabricación incluye principalmente cuatro partes: formulación de polvo, prensado y sinterización, formación de oro y depuración.
innovación tecnológica
La forma de los filtros 3G a 4G ha cambiado poco y el producto principal es el filtro de cavidad metálica. La aplicación de la tecnología MIMO masiva y la antena En la era 5G se impulsa la miniaturización y el peso ligero de los filtros. La industria de los filtros se enfrenta a una actualización tecnológica y la cavidad metálica está evolucionando hacia un filtro dieléctrico cerámico. Huawei es el más radical en la promoción de la aplicación de filtros de guía de ondas dieléctricos puros, y otros fabricantes de equipos principales se centran principalmente en filtros metálicos semidieléctricos o miniaturizados.
Puesta en marcha:El filtro de cavidad tradicional se depura ajustando la varilla resonante, incluyendo principalmente parámetros de pérdida de retorno, parámetros de pérdida de inserción, parámetros de supresión fuera de banda, etc.
La depuración del filtro cerámico sólo se puede realizar mediante molienda. Debido a la irreversibilidad de la molienda cerámica, la depuración del producto es el vínculo clave que afecta el rendimiento del producto y la eficiencia de la producción.
▌ Los filtros dieléctricos cerámicos tienen muchas ventajas en aplicaciones de 5g
El filtro dieléctrico cerámico tiene ventajas en miniaturización, peso ligero, baja pérdida, estabilidad de temperatura y rentabilidad.
Durante el período 5g, la cantidad de filtro aumenta exponencialmente, lo que plantea mayores requisitos en cuanto a tamaño, peso, rendimiento de calefacción y precio del dispositivo.El peso de 4G RRU está entre 13 y 20 kg y el 5gaau está entre 38 y 47 kg, lo que plantea un gran desafío para la orientación del cielo.
El factor de calidad Q del medio cerámico es alto, la constante dieléctrica relativa es alta y la pérdida es pequeña.De acuerdo con las características de propagación de las ondas electromagnéticas, cuando la onda electromagnética ingresa al medio con una constante dieléctrica baja desde un medio con una constante dieléctrica alta, emitirá y se refractará en la interfaz dieléctrica. Cuando el ángulo de incidencia es mayor o igual al ángulo crítico, la onda electromagnética se reflejará totalmente. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica del medio, menor será el ángulo crítico. Es fácil formar una pared magnética en la superficie del medio. La energía del campo electromagnético se concentra en la cavidad resonante y la pérdida de radiación es pequeña. La pérdida del medio en sí determina el valor Q del resonador, q = 1 / tan δ （ δ es el ángulo de pérdida), cuanto mayor es el valor Q, más fácil es mantener la oscilación electromagnética.
La constante dieléctrica relativa del medio cerámico puede ser de hasta más de 90, lo que puede reducir en gran medida el volumen y la calidad del filtro sin reducir el rendimiento del filtro.El tamaño del filtro está relacionado con la frecuencia de resonancia y la constante dieléctrica relativa del material. Cuanto mayor sea la frecuencia de resonancia y la constante dieléctrica relativa, menor será el tamaño del dispositivo. El tamaño geométrico del filtro dieléctrico es la mitad de la longitud de onda de la guía de ondas.
Los materiales dieléctricos cerámicos son más ligeros y económicos que los materiales metálicos.
▌ Barreras de la industria del filtro de estaciones base
Altas barreras industriales:
Barreras de certificación.Si el proveedor pasa la certificación del proveedor principal de equipos de comunicaciones posteriores y suministra en lotes, el proveedor principal de equipos de comunicaciones deberá inspeccionarlo y revisarlo durante mucho tiempo. Una vez que el proveedor pasa la certificación del proveedor principal de equipos, el proveedor principal de equipos no considerará fácilmente el reemplazo, pero puede eliminarlo si no logra mantenerse al día con la innovación técnica. (altos requisitos de capacidad independiente de I+D y capacidad de respuesta rápida)
barrera tecnológica.Desde el diseño hasta la fabricación, los filtros deben dominar tecnologías clave en diversas disciplinas. Los proveedores necesitan acumular durante mucho tiempo para producir productos rentables.
Confianza del cliente.En la era del 5G y del Internet de las cosas, se plantean mayores requisitos y garantías para la confiabilidad y seguridad del Internet de las cosas. Los integradores de sistemas son más importantes para la certificación de capacidad y la confianza de los proveedores, y seleccionarán cuidadosamente a los nuevos participantes.
Barreras financieras.El equipo de producción del filtro incluye equipo de procesamiento de moldes, máquina de fundición a presión, centro de mecanizado CNC, analizador de red y otros equipos de alto valor, y se invierten más fondos en la etapa inicial de la producción en masa. También se necesitan fondos suficientes para hacer frente al período de crédito de pago de los clientes.
Espacio de mercado de la industria de filtros de estaciones base
▌ Desafíos y oportunidades del filtro de estaciones base en la era 5g
En comparación con los cambios estructurales de la estación base en la era 4G, 5G trae espacio de crecimiento al extremo RF de la estación base. antena
1) Antena y AAU RF integrados (antena RRU = UCA);
2) El BBU se divide en Cu (unidad centralizada) y Du (unidad distribuida);
3) La amplia aplicación de MIMO masivo antena requiere un aumento significativo en el número de canales de RF (de los dos transmisores y dos receptores promedio en la era 4G a los 64 transmisores y 64 receptores convencionales en el futuro, y 32 transmisores y 32 receptores o 16 transmisores y 16 receptores)
En la era 5g, se innova la tecnología de filtrado y el margen de beneficio bruto de los nuevos productos es alto en la etapa inicial.
▌ Cálculo de capacidad de la macroestación base 5g
La transmisión de ondas electromagnéticas en el espacio sigue la siguiente fórmula:
Pérdida de transmisión = 20logf 20logd 32.4
Donde f es la frecuencia de la onda electromagnética y D es la distancia de transmisión.
Supuestos centrales:
(1) La frecuencia 4G se calcula como 2.4 GHz y la frecuencia 5g se calcula como 3.5 GHz. (2) la estación base está cubierta en forma de celda, que es aproximadamente circular para simular (3) la señal 5g para lograr la misma cobertura de 4G.
Principales conclusiones:
(1) La distancia de cobertura de las estaciones base 4G es 1.5 veces mayor que la de las estaciones base 5g
(2) El área de cobertura de las estaciones base 4G es 2.1 veces mayor que la de las estaciones base 5g
(3) Con la misma cobertura de 4G, la cantidad de estaciones base 5g es el doble que la de 4G.
▌ Estimación detallada del espacio de mercado Filtro de estación base: aumento de volumen y precio
Supuesto: Basado en la predicción de Guosen Securities sobre la cantidad de estaciones base 5g en los próximos años.
2018 es el sexto año de construcción de 4G. El pico de construcción de 4G se produjo entre 2014 y 2016, con casi un millón de estaciones base construidas cada año. Según el calibre total de los tres operadores, el número de estaciones base 4G superó los 4.5 millones en 2018.
2019 es el primer año de construcción de 5g. Se espera que alcance su punto máximo entre 2021 y 2023. Cada año se agregarán más de 1 millón de estaciones base 5G, y la inversión solo en el lado de las estaciones base alcanzará entre 200 y 300 mil millones de yuanes.
Estimación del espacio de mercado:
Espacio de mercado del filtro en la era 5g = número de estaciones base X cantidad de filtro de estación base única (es decir, número de canales de estación base única) x precio del filtro de canal único
Espacio de mercado del filtro en la era 4G = número de estaciones base x precio del filtro utilizado por una sola estación base (número de días x valor correspondiente de un solo día)
Número de estaciones base:La cantidad de estaciones base 4G en China es de aproximadamente 4.5 millones, y la cantidad de estaciones base 4G globales es aproximadamente el doble que en China, aproximadamente 9 millones. Según un cálculo conservador 1.2 veces mayor, el número total de estaciones base nacionales 5G es de aproximadamente 5.4 millones (período de construcción 2019-2025), y el número de estaciones base globales en el mismo período es de aproximadamente 10.8 millones. 1.5 veces, el número total de estaciones base nacionales 5G es de aproximadamente 6.75 millones, y el número de estaciones base globales en el mismo período es de aproximadamente 13.5 millones.
Espacio de mercado Filtro 4G:Hay tres antenas en una única estación base, y el valor del filtro correspondiente a cada uno antena Actualmente, el precio es de 800 a 1000 yuanes. Suponiendo que la reducción de precio anual en la etapa inicial es del 20%, se puede calcular que el espacio de mercado de filtros 4G nacional es de aproximadamente 21.483 millones de yuanes y el espacio de mercado global es de aproximadamente 42.966 millones de yuanes.
Espacio de mercado Filtro 5g:El esquema principal del escenario de punto de acceso de alta capacidad 5g es 64t64r, es decir, 64 canales, por lo que una estación base tiene 3 antenas y 192 canales. Se estima que el precio actual es de aproximadamente 50 yuanes / canal único, y se espera que el precio disminuya aún más con el progreso del nivel de proceso y el nivel de puesta en servicio. Se supone que el precio unitario del filtro 5g disminuirá un 10% cada año durante el período de suministro del filtro 5g. Calculado, el espacio de mercado del filtro 5g nacional es de 37.221 millones de yuanes (1.73 veces el de 4G), y el mercado global es de aproximadamente 73.550 millones de yuanes (1.71 veces el de 4G).
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Estimación detallada del espacio de mercado Filtro de estación base: aumento de volumen y precio
Estimación del espacio de mercado
Análisis ascendente y descendente de la cadena industrial de filtros de estaciones base
Análisis de la cadena industrial:
La fase inicial de la industria tradicional de filtros metálicos de RF es el proveedor de componentes metálicos y piezas estructurales de RF, y la concentración de la industria es baja. Las materias primas ascendentes en la era 5g han cambiado de materiales metálicos a polvo cerámico. La fórmula del polvo cerámico afecta directamente el rendimiento del filtro. Por lo tanto, su propia fórmula madura es uno de los pilares de la competitividad de los fabricantes de filtros y ayuda a reducir costos.
Antes del año 2000, la principal tecnología de producción de cerámicas para microondas estaba principalmente en manos de Japón y Estados Unidos. En la actualidad, los fabricantes nacionales han dominado la tecnología de producción de polvo cerámico, que aún se encuentra en su infancia.
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Análisis de la cadena industrial de filtros de estaciones base
Análisis de la cadena industrial:
El downstream de la industria es el integrador de equipos de comunicación, y los productos son integrados por el principal proveedor de equipos y entregados al operador. El gasto de capital del operador determina el progreso del desarrollo de la industria, y el principal proveedor de equipos afecta el patrón de competencia de la industria upstream.
Desde la perspectiva del ciclo inversor, cada generación de red de comunicaciones móviles se comercializará de forma iterativa en un ciclo de 10 años. Se espera que el 5g de China se comercialice a gran escala en 2020. En la actualidad, se encuentra en el final del 4G y en transición gradual al 5g. Se espera que 4G y 5g coexistan durante un tiempo. A juzgar por el ritmo de construcción de infraestructura 5g de China, se espera que 2019 sea la etapa de ascenso de la capacidad industrial, 2020 sea el punto de partida de la inversión industrial y 2021-2023 sea el pico de la inversión y construcción 5g.
Del patrón ecológico de los principales proveedores de equipos, cada proveedor principal de equipos cultiva su propio sistema de proveedores de acuerdo con su propia ruta técnica y selecciona de 3 a 4 proveedores principales en cada campo subdividido de la industria de equipos de comunicaciones, lo que determina el patrón de competencia de la industria de filtros ascendente. Con la innovación tecnológica y la supervivencia del más fuerte, cuando llega una nueva ronda del ciclo de comunicación, el patrón de competencia de la industria proveedora ascendente se enfrenta a una reorganización.
Construcción de operadores.
A nivel internacional, Estados Unidos, Corea del Sur, Suiza y Reino Unido han anunciado su uso comercial. Entre ellos, se espera que Corea del Sur construya 90000 estaciones base 5G para finales de este año.
A nivel nacional, China Mobile construirá más de 50000 estaciones base 5G en 2019, 5G comercial en más de 50 ciudades y 5G comercial en ciudades por encima del nivel de prefectura en 2020; China Unicom ha abierto una red piloto 5g en 40 ciudades; China Telecom ha construido una red piloto 5g en 17 ciudades piloto y la ha promovido rápidamente a 40 ciudades.
