4G基站PCB總價值約5492元，世界4G基站的PCB市場空間約500-90億元/年，相當(dāng)于CCL 1020億元/年，基站PCB值約15104元/站，高峰年份5G基站的PCB需求量約2100億元/年，相當(dāng)于CCL市場空間約80億元。

一.4G/5G基站結(jié)構(gòu)和PCB使用

移動通信信息是以電磁波為媒介傳輸?shù)模镜闹饕δ芎凸δ苁墙邮蘸蛡鬏敓o線信號，將無線信號轉(zhuǎn)換成易于傳輸?shù)墓?電信號，實現(xiàn)不同終端之間的信息傳輸，區(qū)分不同頻率的信號。

3G、4G和5G基站的基本原理是相似的，但在具體設(shè)計上存在一些差異。4G基站設(shè)備主要由三部分組成：基帶處理單元(BBU)、遠程射頻處理單元(RRU)和天線系統(tǒng)。目前，在4G通信基站中，天線系統(tǒng)和RU應(yīng)采用高頻PCB；高速PCB，BU主要采用高速PCB。

基帶處理單元BBU：完成信道編解碼、基帶信號調(diào)制解調(diào)、協(xié)議處理等功能，同時提供上層網(wǎng)絡(luò)單元的功能。

處理單元RRU：是天線系統(tǒng)和基帶處理單元之間的中間橋：當(dāng)接收到信號時，RRU通過濾波、低噪聲放大并將其轉(zhuǎn)換為光信號，并將其轉(zhuǎn)換為光信號；當(dāng)它將信號發(fā)送給BBU時，RRU將來自BBU的光信號轉(zhuǎn)換為射頻信號并通過天線放大發(fā)送。

天線系統(tǒng)：主要進行信號接收和傳輸，是基站設(shè)備與終端用戶之間的信息能量轉(zhuǎn)換器。

從4G到5G，基站結(jié)構(gòu)和基本材料的吸引力沒有本質(zhì)的變化，只是劑量和參數(shù)的大幅度提升，因此研究4G基站結(jié)構(gòu)和高頻PCB的應(yīng)用對5G有一定的借鑒意義。

天線作為能量轉(zhuǎn)換、定向輻射和接收的設(shè)備，是整個基站運行的核心，它主要由輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)、反射器、封裝平臺和天線控制器(RCU)五個核心部件(4G基站天線)組成。

(二)4G基站PCB消耗的計算

4G基站使用的PCB主要分為天線系統(tǒng)RRU和BBU，根據(jù)一根BBU拖曳三對天線和三對RRU，天線系統(tǒng)PCB的總面積約為0.684平方米，天線系統(tǒng)PCB的總面積約為0.3米，總面積為0.984平方米。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研信息，4G天線和RRU PCB均價約為2500元/平米。則單基站RRU和天線部分，ASP約為2500元。BBU部分，尺寸約為440X86X310mm

BBU單板的數(shù)量在3~6之間，每個單板通過接口連接到背板上，BBU中BBU單板的槽分布和單板配置原理如下：GTMU占5和6通道，是主要控制傳輸單元，其余的插板可以安裝TDL基板和主控板，基板可以實現(xiàn)接口功能，接收到的CPRI數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)發(fā)給其他單板。

主控制板、星卡板、基帶處理板和基帶射頻接口板的總面積約為0.3平方米，電源板約0.03平方米，浪涌板約0.008平方米，單站總價值約992元。

對于CCL，在4G基站，天線和功率放大器所需的高頻CCL小于5G，一般采用碳氫化合物或聚四氟乙烯材料，它們大多與普通的FR4一起壓制。高速CCL主要用于BBU等其它領(lǐng)域，其材料可以用FR4進行改性?？偟膩碚f，高頻高速CCL占基站PCB值的20%左右，相當(dāng)于一年的全球市場空間約為1020億元。

(三)由5G帶來的技術(shù)變革和進化的節(jié)奏

截至2019年1月，GSA已在83個國家擁有201家運營商，其中包括5G的商業(yè)測試、商業(yè)前期和商業(yè)運營。特別是在美國、韓國、日本、英國、中國和其他地區(qū)，它們是第一個開展5G商業(yè)建設(shè)的國家，它們將在2019-2020年實現(xiàn)5G商業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

中國三大運營商已經(jīng)在五個主要城市啟動了5G商用測試，中國移動計劃在2019年安裝1000臺5G基站，隨后在2020年在全國范圍內(nèi)進行商業(yè)測試。

技術(shù)上，其他廠商積極加入5G基帶芯片和終端的研發(fā)，以促進5G產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。

在芯片方面，高通(Qualcomm)和三星(Samsung)在2018年年底發(fā)布了5G商業(yè)芯片。Mediak也將在2019年推出自己的5G基帶芯片。

移動終端的成熟期相對較長?；?-10 nm工藝的5G手機和獨立基帶芯片有望在2099年上市。基于SOC多模芯片平臺的5G手機有望在2020年下半年商業(yè)化。未來，隨著終端的研發(fā)，采用最新射頻前端技術(shù)的產(chǎn)品，如小型可穿戴5G終端和全頻段5G移動電話，有望在2021年成熟。

為了快速推出和順利開發(fā)，3 GPP定義了幾個架構(gòu)選項。在R15版本中，方案3(NSA)于2018年3月完成，方案2(SA)于6月完成，R15擴展內(nèi)容(如場景4、5和7)計劃其他選項。

然而，選擇的安排會導(dǎo)致更高的成本、互操作性風(fēng)險、碎片化和設(shè)備復(fù)雜性。到目前為止，選項3和2一直是運營商選擇的主要方向。

基站系統(tǒng)是無線接入網(wǎng)的重要組成部分，包括射頻和基帶功能(物理層、第二層(MAC、RLC、PDCP等子層)和第三層(如RRC)。

與4G相比，5G接入網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的變化之一是支持DU(分布式單元)和CU(集中單元)的功能劃分：CU/DU聯(lián)合方案、CU/DU分離方案。

1.CU/DU方案類似于4G中的BBU設(shè)備，它同時實現(xiàn)了CU和DU在單個物理實體中的邏輯功能，并基于電信的特殊結(jié)構(gòu)在其他專用芯片上實現(xiàn)。考慮到4GBBU主要采用主控板和基帶處理板相結(jié)合的方式，5GBBU也可以采用CUB+DU板的結(jié)構(gòu)，以保證后續(xù)擴展的靈活性和新功能。該方案具有可靠性高、體積小、功耗小、環(huán)境適應(yīng)性好和對機房匹配條件要求低等優(yōu)點。
2.CU/DU分離方案分為兩類：獨立DU設(shè)備和獨立CU設(shè)備。根據(jù)3 GPP的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，DU負(fù)責(zé)完成RLC/MAC/PHY等高實時性要求的協(xié)議棧處理功能，而CU負(fù)責(zé)完成PDCP/RRC/SDAP等低實時性要求的協(xié)議棧處理功能。

(四)5G基站建設(shè)所需PCB市場空間分析

與4G基站不同，為了滿足提高移動寬帶(eMBB)、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)(mMTC)和低延遲高可靠物聯(lián)網(wǎng)(uRLLC)的三大要求，提高資源利用率，在5G時代，基站結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變化:
BBU被分為CU(Centreunit控制單元)和DU(Distributedunit分布單元)，高層次協(xié)議處理(PDCP/RRC)被分離為一個獨立的邏輯單元，由CU處理，底層協(xié)議處理(MAC/PHY)仍在現(xiàn)場處理，這種架構(gòu)有利于實現(xiàn)多連接、高頻和低頻協(xié)作、簡化交換過程和開放平臺。然而，CU的部署位置與業(yè)務(wù)延遲的要求(越遠離DU越時延)相矛盾，操作和維護也比較復(fù)雜。

天線和RRU集成在AAU中，完成信號收發(fā)、縮放、濾波、光電轉(zhuǎn)換等功能。

關(guān)于5G宏基站和室內(nèi)分站的PCB市場空間計算，假定：

1.每個宏站包含3個AAU和1個BBU(CU&DU)。
2.AAU包括天線系統(tǒng)(振子&饋電網(wǎng)絡(luò))、收發(fā)信機單元(；/；PA；LNA；Filter等器件)，其中振蕩器(自身含PCB材質(zhì))集成在PCB(含饋電網(wǎng)絡(luò))上。收發(fā)信機單元的區(qū)域主要由PA和TRX組成，其中PAboard集成在TRX板上。
3.天線底板尺寸約為0.4×0.75m，采用高頻材料如Roge 4730(陶瓷碳氫材料，熱固性)，2≤4層壓板，部分采用6層板，單價接近10000元/平方米，雙面板可低至3300元/平方米。在這個計算中，平均價格是7300元/平方米(按3300占40%，10000占60%計算)。天線振蕩器的尺寸約為28×28 mm，天線振子的數(shù)目為64。M4高速材料一般可使用，單價約2000元/平方米。
4.TRX層數(shù)為10×20層，一般為松下M4等高速材料，尺寸約為0.4≤，單價約為4000元/平方米。
5.聚碳酸酯板集成在TRX上，有四塊，每個尺寸約0.15×0.18m，陶瓷基板高頻CCL雙面板(如Rogers4350)，單價約為2300元/平方米。
6.BBU與4G的尺寸無顯著性差異，共3~5塊板，尺寸為0.48±0.3m，20±30層合板，9000元/平方米，松下M4M6M7等高速基板。

5G宏基站的PCB值約為15104元/站，室內(nèi)分站的PCB值約為宏站的30%和40%左右，5G宏基站的PCB值約為5286元/站，5G宏基站的PCB值是4G的3.2倍(4692元)，推廣空間較大。

考慮到5G建設(shè)的進展，假定2018年至2022年期間宏觀基站和室內(nèi)分站的布局節(jié)奏，5G基站建設(shè)在一年內(nèi)可為PCB帶來增量的市場空間(假設(shè)單站PCB&CCL價值量每年下降6%)。
可以看出，在2022年/2023年的高峰期，5G基站建設(shè)所帶來的單年P(guān)CB需求約為2100億至240億元(其中中國大陸約占50%-60%)，幾乎是4G時代80億元的三倍。

對應(yīng)的CCL(大部分均為高頻高速CCL)市場空間約為80億元(其中中國大陸約占50%-60%)，相當(dāng)于4G時代25億元的增長近三倍。

根據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)各部分PCB價格每年下降6%，天線PCB峰值年的市場空間約為80億元/年，TRX所用PCB的市場空間約為40億元，PA的PCB市場空間高峰年約為9億元，BBU的PCB市場空間高峰年約為50億元。

二.全球服務(wù)器PCB需求即使在2019年放緩，也不會改變長期上升趨勢。

服務(wù)器屬于電子工業(yè)中的整機產(chǎn)品。從產(chǎn)業(yè)鏈運輸周期的角度來看，只有確定芯片的規(guī)格后，才能確定印刷電路板的加工過程，然后組裝成一臺與其他部件配套的服務(wù)器。因此，我們可以認(rèn)為，芯片的出貨量和多層PCB的生產(chǎn)(收入)是服務(wù)器出貨量的主要指標(biāo)。

2017Q2-2018Q4是全球服務(wù)器發(fā)貨量迅速增長的一個階段，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)占了需求的60%以上。我們認(rèn)為，2019年全球服務(wù)器出貨量的增長率很可能會下降，直到2020年上半年，那時云計算服務(wù)提供商的資本支出從一個大周期的角度來看正處于半個周期的同比增長，而第二季度則開始在2020年前恢復(fù)增長。從長遠來看，計算和虛擬化的云計算虛擬化是不可逆轉(zhuǎn)的，物聯(lián)網(wǎng)、5G等產(chǎn)生的計算和存儲需求將越來越旺盛，對服務(wù)器PCB的需求將繼續(xù)增長。

通信PCB市場普遍分散，但高端軌道的需求和格局良好。全球通信市場規(guī)模約為120億美元，前五大公司僅占20%左右，但實際上，18層以上的PCB(或高頻材料)的主要參與者是第一梯隊。在由通信代際變化和數(shù)據(jù)流爆發(fā)引起的存儲設(shè)備升級過程中，當(dāng)趨勢向PCB鏈路向上轉(zhuǎn)移時，其價值和用量的增加往往是基于高水平的數(shù)量、新材料和新工藝PCB產(chǎn)品，而低水平PCB(主要應(yīng)用于一些次要環(huán)節(jié)、或者低階設(shè)備)的需求變化彈性不如高次PCB好，而一級制造商是受益于價值和消費增長的主要廠商。它有技術(shù)壁壘、固定資產(chǎn)投資壁壘、商業(yè)壁壘、認(rèn)證時差壁壘等方面的護城河。