1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 “走进 5G 新时代”系列深度研究之四 从 iPhone X LCP 天线看 5G 对智能机影响 5G 将 成为 改变社会生活的通用技术 ，也将带来电子行业多维度升级。而在产业的升级换代过程中，必然孕育着充分的技术变化、生产工艺变化、产业链供应格局变化，由此带来的变局将涌现出诸多行业机遇。 iPhone X 采用新型天线设计预示行业演变。 天线是发射和接收电磁能量的载体，伴随着智能手机支持的通信频段增加、下载速率提升，手机天线从单一的功能性器件逐步升级为由多个元器件、零组件构成的完备天线系统。 iPhone X 采用的 LCP 基材的 FPC 作为天线的组成部分，预示着以苹果为代表的智能手机企业对于天线设计复杂度升级，一方面天线设计附加值大幅增加，同时要求手机天线配套厂商的技术和工艺升级，另一方面带动高频率、低损耗 FPC 需求增加， FPC 厂商迎来新的机遇与挑战。 天线数量增加贯穿 5G 进程 。 目前 4G 手机主流采用 2 天线，预计 4天线手机将为 2018 年主流，天线数量翻倍。据 GSA 统计，截至 2017年 10 月， 全球 已经有超过 80 个 4x4 MIMO 试验和商用网络正在推进中。2017 年 三星 发布的 S8 采用 4 天线 MIMO 技术，成为业界首款下载速率达到 1Gbps 的智能手机。此外，在 2017 年间，华为、小米、索尼、 HTC、LG、夏普、中兴均有 4 天线手机新品面市发售。 4 天线将成为 4G 升级、5G 初期的标准配臵，由此也带来射频连接器件的需求翻倍。伴随 5G深入开展，未来手机 8 天线、 16 天线设计也将陆续出现。 架构复杂度升级，射频前端量价齐升。 4G 手机 2 个天线对应 2 条射频通路。 4 天线将配臵 4 条射频通路，意味着射频前端器件的需求将实现适应性增长。 Yole 预计，射频前端市场规模将从 2016 年的 101 亿美元增长到 2022 年的 228 亿美元， CAGR 达到 14%。 其中 滤波器市场规模 占比最高 ， 预计 从 2016 年的 52 亿美元增长到 2022 年的 163 亿美元，CAGR 达到 21%。 在射频前端器件被海外厂商垄断的大背景下，手机滤波器有望成为国产厂商实现率先突围的方向。 5G 建设周期内， 本土 PCB/FPC 企业有望充分受益。 中兴通讯为 5G研发的新型基站天线，天线振子不仅在数量上 提升到 64 个，而且均采用 PCB 结构。 我们 预计全球 5G 基站数量达到 850 万个，对应全球基站 天线 用 PCB 市场空间 达到 510 亿元。 在国家对于 5G 产业的大力推动和支持下，同时在华为、中兴通讯的技术引领下，中国 5G 将实现全球范围内通信代际升级的弯道超车，在这一过程中，本土 PCB 企业有望率先受益，获得快速发展。 Tabl e_Title 2018 年 03 月 05 日 电子元器件 Tabl e_BaseInfo 行业深度分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 维持 评级 Tabl e_FirstStock 首选股票 目标价 评级 002384 东山精密 40.00 买入 -A 603228 景旺电子 64.20 买入 -A 600183 生益科技 20.40 买入 -A 002916 深南电路 85.00 买入 -A 002463 沪电股份 7.00 买入 -A 002217 合力泰 15.19 买入 -A 002475 立讯精密 28.00 买入 -A 300136 信维通信 62.32 买入 -A 300679 电连技术 123.30 买入 -A Tabl e_Chart 行业表现 资料来源： Wind 资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -3.00 1.40 -19.31 绝对收益 -9.03 0.81 -2.14 孙远峰 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517020001 sunyfessence 010-83321079 夏庐生 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517020003 xialsessence 021-35082732 胡又文 分析师 SAC 执业证书编号： S1450511050001 huywessence 021-35082010 焦娟 分析师 SAC 执业证书编号： S1450516120001 jiaojuanessence 021-35082012 张大印 报告联系人 zhangdyessence 相关报告 智 能 音 箱 的 小 概 念 与 大 未 来 2018-01-14 新兴技术共振进口替代，迎来全产业链投资机会 2017-06-29 行业应用础润而雨，无线充电蓄势待发 2017-06-22 全面屏全面来袭，行业突变孕育新机 2017-06-21 智能化驱动发展，安防开启新篇章 2017-06-11 -5%0%5%10%15%20%25%2017-03 2017-07 2017-11电子元器件 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 投资建议： 总体上，我们看好“ PCB/FPC”和“天线和射频前端”两个主要方向，预计在 5G 产业链中将深度受益，重点推荐： 东山精密 （苹果 FPC 主力供应商、华为基站天线供应商）； 景旺电子（ PCB 内资龙头企业） ； 生益科技 （高性能覆铜板国内龙头）； 深南电路和沪电股份（通信基站业务占比较高） ；合力泰（ FPC 优质厂商、无线充电核心优势）。 立讯精密 （基站天线、手机天线双向布局）； 信维通信 （手机天线龙头，投入射频滤波器研发生产，有望实现射频前端国产替代）； 电连技术 （国内射频连接器龙头） 。 建议关注 硕贝德 （天线）， 顺络电子 （射频分立器件 、高 Q 电感 ），麦捷科技 （切入手机射频滤波器） 风险提示： 宏观经济下行， 5G 行业发展不及预期 。 行业深度分析 /电子元器件 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. iPhone X 采用 LCP 天线预示哪些变化？ . 5 1.1. 手机天线进化之路，从功能组件到完备系统 . 5 1.1.1. 第一个问题： iPhone X 支持哪些频段？ . 6 1.1.2. 第二个问题： iPhone X 的天线是如何构成的？ . 7 1.2. 什么是“ LCP 天线”？ . 8 1.3. 高频高速将成为常态， FPC 适应性革新 . 9 2. 5G 市场空间与技术路线 . 10 2.1. 5G 是将改变社会生活的通用技术 . 10 2.2. 5G 技术实现之路 循序渐进，“上下”求索 . 12 3. 天线数量增加贯穿 5G 进程 . 13 3.1. 四天线手机将为 2018 年主流，天线数量翻倍 . 13 3.2. 四天线上下分布，射频连接器需求配套提升 . 15 3.3. 基站端 5G 技术 4G 化，运营商加速布局 Massive MIMO，手机端天线数量持续翻倍 16 4. 架构复杂度升级，射频前端量价齐升 . 17 4.1. 什么是射频前端？ . 17 4.2. MIMO 技术带动通 路增加，射频前端器件需求大幅提升 . 19 5. 基站天线形态变迁， PCB 产业率先受益 . 22 6. 5G 相关电子行业公司一览 . 23 7. 重点公司介绍 . 24 7.1. 东山精密 . 24 7.2. 景旺电子 . 24 7.3. 生益科技 . 25 7.4. 深南电路 . 25 7.5. 沪电股份 . 25 7.6. 合力泰 . 26 7.7. 立讯精密 . 27 7.8. 信维通信 . 27 7.9. 电连技术 . 28 8. 风险提示 . 28 图表目录 图 1： 2007 年第一代 iPhone . 5 图 2： iPhone 天线由 FPC 构成 . 5 图 3： iPhone X 支持的通信功能 . 5 图 4：苹果关于天线设计的专利 . 7 图 5：苹果的天线工作频段可以调节 . 7 图 6：多层 FPC 结构示意图 . 8 图 7：传统 FPC 以聚酰亚胺（ PI）为主要基材 . 8 图 8： LCP 覆铜板 . 8 图 9： LCP 软板产品 . 8 图 10： iPhone X 上的 LCP 软板 . 9 图 11：三星 S8 射频连接线（ RF cable）独立于天线和主板 . 9 图 12： 5G 价值链的研发与资本性支出份额（按国家） . 10 行业深度分析 /电子元器件 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 13： 2025 年全球 5G 价值链的产出（美元）和就业机会 . 10 图 14： 5G 关键技术目标 . 11 图 15： 5G 生态链 . 11 图 16： 5G 推进时间表 . 12 图 17： 5G 频段应用 . 13 图 18： 64 QAM 转向 256 QAM 效率提升 33% . 13 图 19： 3CA 配合 4 天线达成 1Gbps 下载速率 . 13 图 20： 载波聚合逐年演进 . 14 图 21： 4×4 的含义：基站 4 天线发射，手机 4 天线接收 . 14 图 22： 20142021 年不同 LTE 等级智能手机出货量 . 15 图 23：三星 Note 8 采用 4 天线、 2 条射频连接线 . 15 图 24： 1 条射频连接器配套 2 个射频连接座 . 16 图 25： Massive MIMO 基站 . 16 图 26：中国移动 Massive MIMO 商用计划 . 17 图 27： 智能手机典型射频架构图 . 17 图 28：射频前端器件的工艺技术和应用 . 18 图 29：过去 4 年间， RF 器件厂商收购兼并持续发生 . 18 图 30：射频元件和模组产业链 . 19 图 31： iPhone 支持的频 段数量持续增加 . 19 图 32： 2G/3G 时代 1 根天线对应 1 条发射通路和 1 条接受通路 . 20 图 33： 4G 手机具有 2 天线，对应 1 条发射通路和 2 条接收通路 . 20 图 34：射频前端元件密度提升但可用 PCB 面积在减少 . 21 图 35： iPhone 7 Mid Band PAMiD 模组内部构成 . 21 图 36： RF 模组占 RFFE 整体的数量和成本比例 . 21 图 37：随着下载速率升级 RFFE 价值量持续提升 . 21 图 38： 20162022 年射频前端市场规模预测（百万美元） . 22 图 39：传统基站天线结构 . 23 图 40：中兴通信 5G 基站天线阵列 . 23 表 1：全球频段划分 . 6 表 2：全球运营商积极开展 4×4 MIMO 千兆 LTE 网络建设 . 14 表 3： 5G 相关电子行业公司 . 23 表 4：重点公司盈利预测与估值 . 28 行业深度分析 /电子元器件 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. iPhone X 采用 LCP 天线预示哪些变化？ 1.1. 手机天线进化之路，从功能组件到完备系统 天线是发射和接收电磁能量的载体，伴随着智能手机支持的通信频段增加、下载速率提升，手机天线从单一的功能性器件逐步升级为由多个元器件、零组件构成的完备天线系统。 手机天线的进步适配于通信系统的逐步升级。 2007 年第一代 iPhone 只支持 GSM 850/900/1800/1900MHz 四个频段 ， 对应的天线设计简单 ， 在手机底部塑胶上配臵 FPC 软板实现天线功能。 图 1： 2007 年第一代 iPhone 图 2： iPhone 天线由 FPC 构成 资料来源： Apple 资料来源： 雷锋网 到 2017 年 iPhone X，除了支持基本通话功能的 GSM 以外，还支持 UMTS、 CDMA、 TD-LTE、FDD-LTE 等多种 3G、 4G 通信制式以及 WiFi MIMO、 GPS 等功能，所有上述无线通信功能均需要对应的天线支持。 图 3： iPhone X 支持 的通信功能 资料来源： Apple 行业深度分析 /电子元器件 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1.1.1. 第一个问题： iPhone X 支持哪些频段 ？ 天线 是频率选择设备 ， 天线 的功能差别主要是工作频段的差别 。 参考 3GPP 信息，目前全球规划使用的频段主要有 Band 1Band 68（部分频段只是规划，并未投入实际使用） ，对应的分为低频段（ Low-Band）： 452.5960MHz；中频段（ Mid-Band）： 1475.92200MHz；高频段（ High Band）： 2300MHz3800MHz。 iPhone X 全球售卖，基本上覆盖了全球主流运营商正在使用的所有频段，对比 3GPP 频段标准， 我们得出 结论： iPhone X 天线 需要 支持低频段 698960MHz、中频段 17102200MHz、高频段 23002690MHz。此外 iPhone X 天线还要支持 WiFi 24002500MHz、 56GHz；GPS、北斗频段 15701620MHz。 相比于初代 iPhone，十年后的 iPhone X 天线功能复杂程度成几何级数上升。 表 1： 全球 频段划分 Band 序号 Band 定义 上行频率 下载频率 FDD/TDD iPhone X 支持 1 Mid-Band 1920-1980 MHz 2110-2170 MHz FDD 2 Mid-Band 1850-1910 MHz 1930-1990 MHz FDD 3 Mid-Band 1710-1785 MHz 1805-1880 MHz FDD 4 Mid-Band 1710-1755 MHz 2110-2155 MHz FDD 5 Low-Band 824-849 MHz 869-894 MHz FDD 6 Low-Band 830-840 MHz 875-885 MHz FDD 7 High-Band 2500-2570 MHz 2620-2690 MHz FDD 8 Low-Band 880-915 MHz 925-960 MHz FDD 9 Mid-Band 1749.9-1784.9 MHz 1844.9-1879.9 MHz FDD 10 Mid-Band 1710-1770 MHz 2110-2170 MHz FDD 11 Mid-Band 1427.9-1452.9 MHz 1475.9-1500.9 MHz FDD 12 Low-Band 698-716 MHz 728-746 MHz FDD 13 Low-Band 777-787 MHz 746-756 MHz FDD 14 Low-Band 788-798 MHz 758-768 MHz FDD 15 reserved reserved FDD 16 reserved reserved FDD 17 Low-Band 704-716 MHz 734-746 MHz FDD 18 Low-Band 815-830 MHz 860-875 MHz FDD 19 Low-Band 830-845 MHz 875-890 MHz FDD 20 Low-Band 832-862 MHz 791-821 MHz FDD 21 Mid-Band 1447.9-1462.9 MHz 1495.9-1510.9 MHz FDD 22 High-Band 3410-3500 MHz 3510-3600 MHz FDD 23 Mid-Band 2000-2020 MHz 2180-2200 MHz FDD 24 Mid-Band 1626.5-1660.5 MHz 1525-1559 MHz FDD 25 Mid-Band 1850-1915 MHz 1930-1995 MHz FDD 26 Low-Band 814-849 MHz 859-894 MHz FDD 27 Low-Band 807-824 MHz 852-869 MHz FDD 28 Low-Band 703-748 MHz 758-803 MHz FDD 29 Low-Band N/A 716-728 MHz FDD 30 High-Band 2305-2315 MHz 2350-2360 MHz FDD 31 Low-Band 452.5-457.5 MHz 462.5-467.5MHz FDD 32 Mid-Band N/A 1452-1496 MHz FDD 33 Mid-Band 1900-1920 MHz 1900-1920 MHz TDD 34 Mid-Band 2010-2025 MHz 2010-2025 MHz TDD 35 Mid-Band 1850-1910 MHz 1850-1910 MHz TDD 36 Mid-Band 1930-1990 MHz 1930-1990 MHz TDD 37 Mid-Band 1910-1930 MHz 1910-1930 MHz TDD 行业深度分析 /电子元器件 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 38 High-Band 2570-2620 MHz 2570-2620 MHz TDD 39 Mid-Band 1880-1920 MHz 1880-1920 MHz TDD 40 High-Band 2300-2400 MHz 2300-2400 MHz TDD 41 High-Band 2496-2690 MHz 2496-2690 MHz TDD 42 High-Band 3400-3600 MHz 3400-3600 MHz TDD 43 High-Band 3600-3800 MHz 3600-3800 MHz TDD 44 Low-Band 703-803 MHz 703-803 MHz TDD 45 Mid-Band 1447-1467 MHz 1447-1467 MHz TDD 46 Ultra High-Band 5150-5925 MHz 5150-5925 MHz TDD 64 Reserved 65 Mid-Band 1920-2010 MHz 2110-2200 MHz FDD 66 Mid-Band 1710-1780 MHz 2110-2200 MHz FDD 67 Low-Band N/A 738-758 MHz FDD 68 Low-Band 698-728 MHz 753-783 MHz FDD 资料来源： 3GPP， 安信证券研究中心 1.1.2. 第二个问题： iPhone X 的天线是如何构成的？ 天线工作频段决定了天线的设计形式，确定了工作频段之后， 进一步探究 iPhone X 的天线是如何构成的。 综合产业链调研和信息整理，我们总结出天线设计的基础原理： 天线材质必须是良导体，意味着无论是 LDS 天线、 FPC 天线还是金属后壳上设计的天线，材质都是导电性良好的金属，如铜、铝、不锈钢等等； 天线尺寸和工作频段直接相关，天线设计的最小尺寸对应工作频段电磁波波长的八分之一到二分之一，具体尺寸取决于天线设计形式有所差异，通常手机上的天线长度在 10cm 以下； 要保证良好的天线性能，天线主体需要一部分“净空”，意味着天线周围至少有一部分非金属的存在。 在基础原理之上， 经检索苹果众多关于天线设计的专利，我们注意到有几项专利具备某种程度的共性特征 ，可以解释 近几代 iPhone 手机 蜂窝通信 天线工作原理： 苹果所采用的天线结构已经成为系统级设计，是由 信号输入端口、 金属外框、匹配电路、可调器件、金属连接线、金属地板、金属缝隙等 多种 结构 综合形成，已不再是天线单体形式 ； 苹果的天线设计中，通过开