5G引领射频滤波器市场爆发

移动通信技术，作为网络的基础和数字技术的支柱，其发展一定程度上引导了互联网和经济增长的发展方向。这一点从4G带动“应用经济”(APP Economy)就可见一斑。4G作为“应用经济”的发展基石，不仅改变了人们使用互联网的方式，还创造了新的经济机会和产业，带来了互联网经济。5G 采用无线电频谱，使其能用以比以往技术更高的速度和更高的可靠性传输大量数据。正是这种速度和可靠性的结合，将连接更多的设备，渗入我们生活的方方面面。5G将在医疗保健、汽车、机器人、娱乐以及我们尚未设想的创新领域带来新的、先进的服务。通过允许更多的设备以更高的速度、更安全的方式相互连接，5G将从根本上创造一个新的数字环境。

5G正在改变全球射频前端技术的发展状况，世界各大射频组件和模块供应商纷纷为5G提前布局，射频前端模块的市场需求增大，预计2023年市场规模将达到350亿美元。

2017-2023年5G射频前端模块的市场规模发展趋势(来源：Yole)

作为射频前端模块中的重要组成部分，随着5G时代的到来5G 产业链中上游基站的升级，滤波器的市场格局和技术特点都发生了不小的变化。在4G LTE 时代，基站大多采用 2/4/8 通道天线(FDD 制式多为 2/4 通道，TDD 制式多为 8 通道)，而到了 5G时代 引入了 Massive MIMO 技术，天线升级为 64 通道，甚至 128/192/256 通道(理论上讲，天线数量越多，噪声和干扰越小)。每个天线都需要配备相应的双工器，并由相应的滤波器进行信号频率的选择和处理。假设每个基站需要 3 副天线，一副 64TR 天线需要 64 个滤波器，那么一个 5G 基站就至少需要 192 个滤波器，再以国内 400 万站的基数预测计算，滤波器需求总量将达到 7.68 亿个。肉眼可见，滤波器的需求量将大幅增加，据 Yole Development 的预测，预计滤波器的市场规模也将从2017年的80亿美元增加到2023年的225亿美元。

(来源：Yole)

在移动通信基站中，滤波器作为射频器件重要组成部分，承担了帮助基站选频的重任。一般来讲，不同基站有属于自己的明确的工作频段，因此基站必须有选择各种频率信号来进行收发的能力。而滤波器的主要功能负责对发送和接收信号进行滤波，可以剔除不需要频段的信号，从而保证发送和接受信号的准确度。

在无线通信从4G时代飞速向5G时代过度的大背景下，滤波器市场需求不断增加，品质要求不断提升，蕴含着巨大的发展潜能。在巨大的机遇与变革的挑战面前，基站滤波器厂商市场格局也处于不断的变革与发展过程中，国内厂商积极布局，并在一系列技术领域取得突破，未来力图实现国产替代。

基站滤波器作为射频器件的一部分，应用于移动通信基站建设与使用，位处行业中游。产业链上游连接的是铝、银、铜等材料行业和与机械、电子相关的零部件行业，上游这些行业的特点是受原材料价格影响较大，市场格局分散，对产品的议价能力较低。处于基站滤波器下游行业则涉及通信运营和设备供应，在我国，通信运营商和设备供应商主要由国营和大型龙头等企业主导，形成寡头垄断的市场格局，厂商议价能力较高，对基站滤波器行业起决定作用。

国外基站侧滤波器主要生产商为康普安德鲁(美国)，国内具备一定研发实力、产能规模较大的企业主要包括东山精密、春兴精工、大富科技、武汉凡谷等。

随着5G时代的到来，在新基站建设潮的推动下，滤波器也将迎来新一波需求高峰，在这样的背景下，国内优质滤波器厂商将有望利用自身优势实现快速扩张与发展，享受5G时代的红利。

通过运营商爆发式投资为滤波器行业短时间带来大量机遇并不现实。另一方面，在基站由金属腔体滤波器向陶瓷介质滤波器的转型过程中，仍有技术创新，工艺精细等诸多问题有待解决，加之近些年公司盈利能力下降，发展放缓，企业难以在短期内实现大规模高质量滤波器产出。总之，5G时代中虽然出现滤波器行业爆发式增长的可能性比较小，但在技术发展中巨大的滤波器需求量以及三大运营商在5G领域的持续投入仍会给滤波器行业带来巨大并可持续的市场空间。

现在MIMO64×8成为了标准配置，即基站端采用64根天线，移动终端采用8根天线的配置模式。目前市场多数手机仅仅支持MIMO2×2技术，若采用MIMO64×8技术，基站天线的配置数量需要增长31倍，手机天线数量需要增长3倍。

此外尤其在毫米波频段面临穿透力差、衰减大等问题，传统宏基站信号又存在弱覆盖或者盲点区域，无信号或质量差，同时，由于5G时代的终端设备数量或将呈爆炸增长，单位面积内的入网设备可能会增至千倍，宏基站将不能满足正常需求。因此5G通信是以宏基站为主，大量小基站为辅。运营商可以在每个城市中部署数千个小基站以形成密集网络，每个基站可以从其他基站接受信号并向任何位置的用户发送数据，从而弥补宏基站存在覆盖盲点的劣势。

与金属腔体滤波器相比，陶瓷介质滤波器以陶瓷为材料制作而成，没有金属腔体, 电磁波谐振发生在介质材料内部，具有高介电常数、高 Q 值、插入损耗小、体积小、重量轻、成本低、抗温漂性能好等特点，可承受功率高, 具有良好的选频作用，便于大规模集成。但陶瓷介质滤波器生产精度要求高，目前成本还没降下来，由于陶瓷粉体原料的价格低，一旦实现量产，成本可大幅降低(介质滤波器单只价格在初期为 80 元，到建设后期由于越来越多的厂商加入竞争，且良品率提高，价格将降到 20 元)。

随着5G时代所使用的电磁波频率提升，更加高效的毫米波将逐步开始使用。为了实现毫米波的信号覆盖与高密度连接，基站天线尺寸也将降至毫米级，逐步实现微型基站。而在此发展背景下，基站所使用的滤波器也将逐步缩小尺寸至毫米级，保持其与电磁波波长在同一级别。因此未来陶瓷介质滤波器将占据 5G 滤波器的主要市场。