《5G基础设施有源和无源天线系统技术及市场趋势-2019版》
2019-11-25 20:54:49   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询介绍,随着更高频率的使用以及有源天线系统(active antenna systems,AAS)的到来,5G为电信基础设施产业带来了巨变。这些系统使用多达64个独立射频(RF)链路,能够集中生成直射波束,将信号强度集中于特定方向和特定用户,而不是大面积辐射。

Active and Passive Antenna Systems for Telecom Infrastructure 2019

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价值转移助推技术巨变

据麦姆斯咨询介绍,随着更高频率的使用以及有源天线系统(active antenna systems, AAS)的到来,5G为电信基础设施产业带来了巨变。这些系统使用多达64个独立射频(RF)链路,能够集中生成直射波束,将信号强度集中于特定方向和特定用户,而不是大面积辐射。从实际来看,使用这种波束成形技术需要使用64组射频(RF)组件,而不是基于标准远程无线电头(remote radio head, RRH)技术的两组RF组件。

有源天线系统案例(三星)

有源天线系统案例(三星)

这些组件在天线端产生的功率输出较低,因此业界需要对其技术进行调整以更低的功率发射。除此之外,新发布的用于5G的频率要高于当前的技术。因此,要求设备能够在目前最高3.5 GHz以及未来高达6 GHz的频率下运行,显然会对RF组件产业带来影响。

从成本的角度来看,增加新的组件和RF链路数量,增加了天线系统的RF前端物料。这是一个很重要的变化,因为电信基础设施市场基本是静态的。该市场是由电信运营商的投资水平决定的,而在过去的几十年中,全球范围内电信运营商的投资一直保持稳定。在系统和组件级别,这种情况促使业界关注提高利润率、确保市场份额以提高盈利能力。

5G的到来不会改变这一趋势,除非企业或工业应用等新市场向运营商开放,不过,短期内这种情况预计不会出现。为了实现这些新的天线系统,已经出现了一些降低和优化成本的方法,例如运营商之间的天线共享,或者云无线电接入网络(RAN)的开发,以提供更高的信息管理优化。然后将节约出来的成本转移到RF前端和新的天线系统(即AAS)。

按功率水平细分的蜂窝基站

按功率水平细分的蜂窝基站

新技术平台发起挑战

据麦姆斯咨询介绍,2018年电信基础设施RF前端市场规模约为14.7亿美元,预计到2025年将增长至25.2亿美元。对于该市场,主要的技术平台是横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)。在接下来的几年中,情况仍将如此,不过,尽管组件出货量将有所增加,但LDMOS市场预计不会有显著增长。在2018年~2025年期间市场平均增长8%的背景下,LDMOS市场的复合年增长率(CAGR)预计几乎为零。而另一方面,GaN、GaAs、SiGe或射频silicon-on-insulator(SOI)预计会在不久的将来看到显著增长。

基础设施RF组件技术平台

基础设施RF组件技术平台

这方面最有意思的产业动态之一,是GaAs平台的预期发展。随着AAS的到来,将需要更多数量的低功率宽带功率放大器(PA),以及波束成形等新组件。预计这些组件最初主要在GaAs平台上制造,尤其是出于性能方面的考量。它可以为故障0容忍的市场提供合适的性能水平。不过,一旦市场增长到足以跨越利基水平,RF-SOI或SiGe等其它技术有望取代GaAs,就像在智能手机行业GaAs被逐步取代一样。因此,GaAs将成为有源天线组件的一个过渡平台。

2018年~2025年按技术平台细分的基础设施RF前端市场预测

2018年~2025年按技术平台细分的基础设施RF前端市场预测

市场整合有待电信运营商的技术选择

与移动电话产业不同,电信基础设施产业的RF前端组件制造商数量众多且专业化。他们采用了许多不同的技术平台,可以提供多样化的组件。在这个碎片化的行业,近年鲜有并购事件发生,且对初创公司的投资也很少。这是因为业界仍然无法确定电信运营商的部署选择。

其中,值得关注的例子便是中国移动(CMCC),它在过去几年中两次改变了技术方向。最初,中国移动对64个天线元件的AAS表现出兴趣,因而推动业界开发5W射频宽带功率放大器组件。但是,后来出于成本原因,中国移动又转而首选32个天线元件的系统,从而使之前开发的元件无法适用。现在,中国移动再次回到大规模实施AAS的计划,采用更标准化、成本更低的基于RRH的部署。

中国移动还决定在不久的将来不再使用3 GHz以上的频率,从而彻底改变了住友(Sumitomo)等GaN器件开发商的判断。所有这些战略的变化都会影响技术的发展,并给整个产业带来巨大的不确定性。因此,市场的整合首先需要确定电信运营商将会选择哪个方向。

通信基础设施供应商营收排名

通信基础设施供应商营收排名

本报告涉及的部分公司:Airspan, Altum RF, Amphenol, Ampleon, Analog Devices, Anaren, Anokiwave, AT&T, Belden, BridgeWave, Broadcom, Cavendish Kinetics, China Mobile, China Telecom, China Unicom, Comba, Commscope, Cree, DragonWave, E band communication, EE, Ericsson, Eta Devices, Etisalat, Filtronic, Fujitsu, Guerilla RF, Huawei, IDT, Infineon, JMA wireless, Kathrein, KT, LG U+, LightPointe, Linear Technology, M/ACOM, Mathworks, Maxim Integrated, MCV microwave, Microchip, MicroSemi, Mitsubishi Electric, Molex, Monaco Telecom, Movandi, Murata, NEC, Neditek, Nokia, NXP, Orange, Phazr, pSemi, Qorvo, Qualcomm, Quantance, RFHIC, RFS, RFWin, Samsung, Siklu, SK Telecom, Skyworks, Sofant Technologies, Sprint, ST Microelectronics, STC, Sumitomo Electric Device Innovations, Sunrise, Swisscom, T Mobile, TDK, Techplayon, Telstra, Texas Instrument, TIM, Verizon, Viva Mobile, Vodafone, Wolsfpeed, Xilinx, ZTE…

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