5G基站建設(shè)給相關(guān)行業(yè)帶來發(fā)展良機(jī)

截至2021年底，我國累計(jì)建成并開通5G基站142.5萬個(gè)，建成全球最大5G網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)覆蓋所有地級(jí)市城區(qū)、超過98%的縣城城區(qū)和80%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)。我國5G基站總量占全球60%以上，每萬人擁有5G基站數(shù)達(dá)到10.1個(gè)，比上年末提高近1倍。

5G的蓬勃發(fā)展給其相關(guān)行業(yè)也帶來了發(fā)展新機(jī)會(huì)。

1.基站電源分析

5G基站從宏基站、微基站等都是全新建設(shè)，而非原4G基站的改造，所需建設(shè)量龐大。行業(yè)專家分析，基站電源單站價(jià)值約為7000-10000元，若以當(dāng)前142.5萬個(gè)基站數(shù)量計(jì)算，5G基站電源市場空間將達(dá)百億元。若按2025年鋪設(shè)450萬站的建設(shè)規(guī)模預(yù)測，5G 基站電源市場空間有望達(dá)到315億元。

面對(duì)廣闊的5G市場，不少磁性元器件企業(yè)早已蓄勢待發(fā)。如順絡(luò)電子、銘普光磁、麥捷科技、風(fēng)華高科、經(jīng)緯達(dá)、海光電子、奇力新等多家磁性元器件企業(yè)近幾年已在5G市場中嶄露頭角。

以5G基站電源來看，對(duì)比4G基站電源具有高功率密度、高功耗等特點(diǎn)。而不同的生產(chǎn)工藝也會(huì)對(duì)電源及磁性元器件的性能產(chǎn)生一定的影響。磁性元器件企業(yè)可通過自動(dòng)化設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品的高可靠性和質(zhì)量穩(wěn)定性。如順絡(luò)推出的PoE變壓器，便是針對(duì)微基站設(shè)計(jì)，可進(jìn)行全自動(dòng)生產(chǎn)，EMI發(fā)射干擾低，從而提高整體傳輸速度降低損耗。

磁性元器件的應(yīng)用不僅于此，5G基站電源只是廣闊的5G市場中的一部分。隨著5G技術(shù)的發(fā)展與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施鋪設(shè)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)中心等面向企業(yè)的新興數(shù)字化服務(wù)快速發(fā)展，智能家居、無人駕駛、5G手機(jī)、服務(wù)器電源、路由器、交換機(jī)等各大5G市場領(lǐng)域都將出現(xiàn)越來越多磁性元器件的身影！

2.5G基站天線

5G 基站的架構(gòu)發(fā)生較大變化，天線有源化趨勢明顯。

4G 宏基站主要分三個(gè)部分:天線、射 頻單元 RRU 和部署在機(jī)房內(nèi)的基帶處理單元 BBU。

5G 網(wǎng)絡(luò)傾向于采用 AAU+CU+DU 的 全新無線接入網(wǎng)構(gòu)架，如下圖所示。

天線和射頻單元 RRU 將合二為一，成為全新的單元 AAU(Active Antenna Unit，有源天線單元)，AAU 除含有 RRU 射頻功能外，還將包含部 分物理層的處理功能。

5G時(shí)代，天線通道數(shù)增加以及天線有源化對(duì)天線設(shè)計(jì)提出更高要求，小型化及輕量化是基礎(chǔ)。

4G時(shí)代，天線形態(tài)基本是4T4R(FDD)或者8T8R(TDD)，根據(jù)目前測驗(yàn)的情況來看，5G時(shí)代可能以64T64R大規(guī)模陣列天線為主。

通道數(shù)同比增加了7-15倍，意味著天線對(duì)射頻器件需求量同比增加了7-15倍，同時(shí)天線無源部分將與RRU合為AAU，都對(duì)5G時(shí)代天線的體積及重量提出了更高的設(shè)計(jì)要求。

4G時(shí)代，無源天線+RRU重量大概在24-34kg，目前測試中的5GAAU重量大概在45kg左右，重量同比增加了32%~88%。所以在5G天線集成化的趨勢下，小型化及輕量化成為天線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

4G時(shí)代已經(jīng)非常成熟的多輸入輸出技術(shù)（MIMO）可以有效利用在收發(fā)系統(tǒng)之間的多個(gè)天線之間存在的多個(gè)空間信道，傳輸多路相互正交的數(shù)據(jù)流，從而在不增加通信帶寬的基礎(chǔ)上提高數(shù)據(jù)吞吐率以及通信的穩(wěn)定性。

從4G發(fā)展到5G時(shí)代的Massive MIMO技術(shù)是MIMO技術(shù)的升級(jí)版。在有限的時(shí)間和頻率資源基礎(chǔ)上，采用上百個(gè)天線單元同時(shí)服務(wù)多達(dá)幾十個(gè)的移動(dòng)終端，更進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)吞吐率和能量的使用效率。而5G通信頻率高，天線尺寸隨著縮短，使得原本空間能夠塞下更多的天線數(shù)量。Massive MIMO技術(shù)奠定了5G時(shí)代通信技術(shù)的基調(diào)，因此天線也成為5G時(shí)代繼射頻前端的另一個(gè)爆發(fā)性增長的器件，其中基站天線占比20%，而終端天線占比80%。

5G基站的由于廣泛采用了Massive MIMO技術(shù)，其內(nèi)部集成的天線采用的振子數(shù)量很多，另外集成了收發(fā)機(jī)單元，因此也稱作有源天線陣列單元（AAU）。

未來天線必須要和系統(tǒng)一起設(shè)計(jì)而不是單獨(dú)設(shè)計(jì)，甚至可以說天線將會(huì)成為5G的一個(gè)瓶頸，如果不突破這一瓶頸，系統(tǒng)上的信號(hào)處理都無法實(shí)現(xiàn)，所以天線已經(jīng)成為5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。天線不只是一個(gè)輻射器，它有濾波特性、放大作用、抑制干擾信號(hào)，它不需要能量來實(shí)現(xiàn)增益，因此天線不僅僅是一個(gè)器件。