濾波器是基站射頻核心器件，濾波器過濾的是電磁波信號，只允許需要的信號通過，主要目的是為了解決不同頻段、不同形式的無線通訊系統之間的干擾問題。目前，主要的三類濾波器分別是金屬同軸腔體濾波器、金屬腔體+陶瓷介質諧振桿濾波器和陶瓷介質波導濾波器，后兩者的原材料均涉及陶瓷介質。3G/4G時代以金屬同軸腔體濾波器為主。

工藝流程

采用高溫燒結工藝，流程為：射頻/結構設計—介質粉末制造—噴霧造粒—壓制成型—燒結—研磨—金屬化—制電極—調試等環節，其中，核心制造工藝主要包括粉體配方、壓制成型及燒結、金屬化和調試四大環節。

技術創新

3G到4G濾波器形態變化不大，主流產品是金屬腔體濾波器。5G時代Massive MIMO技術和有源天線的應用驅使濾波器小型化和輕量化，濾波器行業面臨技術升級，金屬腔體向陶瓷介質濾波器演進。華為在推進純介質波導濾波器的應用上最為激進，其他主設備商以半介質或小型化金屬濾波器為主。

陶瓷濾波器的生產技術難點在于一致性，陶瓷粉體材料的配方、生產的自動化以及調試的良率和效率都是濾波器生產的難點所在。

粉體制備：自有配方是企業競爭力之一。陶瓷粉體配方是決定濾波器性能好壞的關鍵因素，只有擁有好的材料配方才能獲得相應的高Q值介質陶瓷，酸堿控制不合理、雜質等因素都將損害粉體質量。

干壓成型：粉末干壓成型設備的自主化和生產工藝是核心競爭力之一。

干壓流程是將造粒好的粉料放入模具中，最終使其重排變形而被壓實，形成具有一定強度和形狀的陶瓷素胚。影響因素主要包括：粉體性質、粘結劑和潤滑劑的選擇、模具設計、壓制過程中的壓制力、加壓方式、加速速度與保壓時間等。

燒結：燒結爐的自主化和生產工藝是核心競爭力之一。胚體在高溫作用下，最終形成堅硬的具有某種顯微結構的多晶燒結體。燒結工藝決定了陶瓷的晶粒大小和密度高低，進而影響陶瓷的機械強度和極化，工藝的改進能顯著影響產品性能。

陶瓷濾波器的生產技術難點在于一致性，陶瓷粉體材料的配方、生產的自動化以及調試的良率和效率都是濾波器生產的難點所在。

CNC加工：生產工藝成熟的廠商可以跳過CNC加工環節，大幅提高生產時間。CNC加工即采用CNC數控機床進行磨削，[敏感詞]陶瓷介質機體的尺寸精度。

金屬化：采用化學電鍍、噴涂、濺射、絲網印刷等工藝在陶瓷介質基體上覆銀層，經過烘銀爐燒銀，可使用激光設備調節鍍銀層。

調試：傳統腔體濾波器通過調節諧振桿進行調試，主要有回損參數、插損參數、帶外抑制參數等。

陶瓷濾波器的調試只能通過磨削，由于陶瓷打磨的不可逆性，產品的調試是影響產品良率和生產效率的關鍵環節。

陶瓷介質濾波器在小型化、輕量化、低損耗、溫度穩定性、性價比上存在優勢。

5G時期濾波器用量成倍增加，對器件尺寸、重量、發熱性能、價格提出更高要求。4G RRU重量在13-20kg之間，5GAAU重量在38-47kg之間，導致天面承重受到巨大挑戰。

陶瓷介質的品質因數Q值高，相對介電常數高，損耗小。根據電磁波的傳播特性，當電磁波從高介電常數的介質進入低介電常數的介質時，會在介質分界面上發生發射和折射。當入射角大于或等于臨界角時，電磁波會發生全反射。介質的介電常數越高，臨界角越小，在介質表面容易形成磁壁，電磁場能量集中在諧振腔內，輻射損耗小。介質本身的損耗決定諧振器的Q值，Q=1/tanδ（δ是損耗角），Q值越高，電磁震蕩更容易維持下去。

陶瓷介質相對介電常數[敏感詞]可達90以上，可大大縮小濾波器的體積和質量，且不會降低濾波的性能。濾波器的尺寸與諧振頻率、材質的相對介電常數有關，諧振頻率越高、相對介電常數越高，器件尺寸越小。介質濾波器幾何尺寸為波導波長的一半。

陶瓷介質材料比金屬材料輕且便宜。

行業壁壘高：

認證壁壘。通過下游通信主設備商的認證并進行批量供貨需要經過通信主設備商較長時間的考察、審核，供應商一旦通過主設備商的認證，主設備商不會輕易考慮更換，但若跟不上技術革新，則可能被淘汰。（對自主研發能力和快速響應能力要求高）

技術壁壘。濾波器從設計到生產制造需掌握多種學科領域的關鍵技術，要生產出高性價比的產品，供應商需要長時間的積累。

客戶信任。5G和物聯網時代，對萬物互聯的可靠性和安全性提出更高的要求和保障，系統集成商對供應商的能力認證和信任更重要，將會謹慎選用新進入者。

資金壁壘。濾波器的生產設備包括模具加工設備、壓鑄機、數控加工中心、網絡分析儀等高價值設備，批量生產前期投入資金較多。應對客戶的付款信用期也需要充裕資金。

5G相比4G時代的基站結構變化，對基站天線射頻端帶來增長空間

1）天線和射頻一體化集成AAU（天線+RRU=AAU）；

2）BBU拆分為CU（集中單元）和DU（分布單元）；

3）Massive MIMO天線的廣泛應用要求射頻通道數大幅增加（從4G時代的平均2發2收變成未來主流的64發64收，以及32發32收或16發16收）

5G時代濾波器技術革新，新產品前期毛利率較高

電磁波在空間中的傳輸遵循如下公式：

傳輸損耗=20LogF+20LogD+32.4

其中，F是電磁波的頻率，D是傳輸距離。

核心假設：

（1）4G頻率按2.4GHz，5G頻率按3.5GHz測算（2）基站是通過蜂窩的形式覆蓋的，近似以圓形來模擬（3）5G信號達到4G相同的覆蓋。

主要結論：

（1）4G基站覆蓋距離是5G基站的1.5倍

（2）4G基站覆蓋面積是5G基站的2.1倍

（3）達到4G相同的覆蓋，5G基站數量是4G的2倍

假設前提：基于國信證券對未來幾年5G基站建設數量的預測。

2018年是4G建設的第6個年頭，4G建設高峰期發生在2014-2016年，每年建設基站近百萬。按照三大運營商合計口徑，2018年4G基站數已超過450萬個。

2019年為5G建設元年，預計2021至2023年達到高峰期，每年新增5G基站超過100萬，僅基站側投資就達到2000-3000億元。

市場空間推算：

5G時代濾波器的市場空間=基站數x單基站濾波器用量（即單基站通道數量）x單通道濾波器價格

4G時代濾波器的市場空間=基站數x單基站使用濾波器的價格（天面數x單天面對應價值量）

基站數：國內4G基站數約450萬個，全球4G基站數約為國內2倍，約900萬個。按1.2倍保守計算，5G國內基站總數約540萬個（建設周期2019-2025年），同期全球基站數約1080萬個。按1.5倍計算，5G國內基站總數約675萬個，同期全球基站數約1350萬個。

4G濾波器市場空間：單基站3面天線，每面天線對應的濾波器價值量目前為800-1000元，假設前期每年降價幅度20%，算得，國內4G濾波器市場空間約214.83億元，全球市場空間約429.66億元。

5G濾波器市場空間：5G高容量熱點場景的主流方案是64T64R，即64個通道，則一個基站3面天線，192個通道。預計當前價格約50元/單通道，且隨著工藝水平和調試水平的進步，價格有望進一步下降，假設在5G濾波器供應期間的濾波器單價每年降幅10%。算得，國內5G濾波器市場空間為372.21億元（是4G的1.73倍），全球市場約735.50億元（是4G的1.71倍）。

市場空間推算

產業鏈分析：

傳統金屬射頻濾波器行業上游是射頻金屬元器件和結構件提供商，行業集中度較低。5G時代上游原材料從金屬材料向陶瓷粉體轉變，陶瓷粉體配方直接影響濾波器的性能，因此自有成熟配方是濾波器廠商的核心競爭力之一，也有助于降低成本。

2000年之前，微波陶瓷的核心生產技術主要掌握在日本和美國手中，目前，國內廠商已經掌握了陶瓷粉體的生產工藝，尚屬起步階段。

產業鏈分析：

行業下游是通信設備集成商，產品由主設備商集成后交付給運營商。運營商CAPEX決定行業發展進度，主設備商影響上游行業競爭格局。

從投資周期來看，每一代移動通信網絡以10年為周期迭代商用，我國5G預計將于2020年大規模商用，目前正處于4G末期，并逐步向5G過渡，預計4G和5G將并存一段時間。從我國5G基礎設施建設節奏來看，預計2019年是行業產能爬坡階段，2020年是行業投資放量的起點，2021-2023年是5G投資建設的高峰期。

從主設備商的生態格局來看，每家主設備商根據自己的技術路線培養自己的供應商體系，在通信設備行業各細分領域會選擇3-4家核心供應商，決定了上游濾波器行業的競爭格局。隨著技術革新和優勝劣汰，新一輪通信周期來臨時上游供應商行業競爭格局面臨洗牌。

運營商建設情況

國際來看，目前宣布商用的國家有美國、韓國、瑞士、英國等，其中，韓國預計今年年底將建成9萬個5G基站。

國內來看，中國移動2019年建成超過5萬個5G基站，在超過50個城市5G商用，2020年地級以上城市5G商用；中國聯通已在40個城市開通5G試驗網絡；中國電信在17個試點城市5G試驗網建設，并迅速推進至40個城市。

“Kinghelm”商標由金航標公司原始注冊，金航標是GPS天線北斗天線研發生產直銷廠家，在北斗GPS導航定位行業非常高的知名度和美譽度，研發生產產品廣泛應用于bds衛星導航定位無線通信等領域。主要產品包括：RJ45-RJ45網絡，網絡接口連接器、射頻連接器轉接線、同軸線纜連接器、type-c連接器、hdmi接口type-c接口、排針排母、SMA、fpc、FFC天線連接器、天線信號傳輸防水接頭、hdmi接口、usb連接器、端子端子線、端子板接線端子、接線端子排、射頻rfid標簽、定位導航天線、通訊天線天線連接線、膠棒天線吸盤天線、433天線4G天線，GPS模塊天線等。廣泛應用于航天航空、通信、[敏感詞]、儀器儀表和安防、醫療等行業。

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