5 G商用ガラス繊維布、複合材料などの応用の見通しが広い。

6月6日、工信部は中国移動、中国電信、中国聯合通信、中国広電の4社に5 Gの商用ライセンスを発行しました。

工信部は商用許可証をスキップして直接5 Gの正式営業許可証を発行しました。これまでの市場予想より半年ぐらい前になりました。

中国は韓国、アメリカ、スイス、イギリスに続いて5 G商用を宣言した国となり、5 G第一階段に入りました。

5 Gは光ファイバの伝送速度を超えて、工業バスのリアルタイム能力を超えて、全空間の接続（All-Online Everywhere）をもたらしてくれます。

5 Gのデータ量がより大きく、送信周波数がより大きく、動作周波数もより高く、基地局の建設は4 G基地局とは異なる。

1、5 G基地局は、4 G基地局の3.3-4.6倍に達する見込みである。

2017年に中国4 Gの広域カバーがほぼ終了し、4 Gの基地局は328万個に達した。

5 Gの建設需要から見ると、5 Gは「マクロステーション＋小ステーション」のネットワークで覆われるモードをとり、これまでの基地局のアップグレードは、元の基地局改造と新しい基地局建設の潮流をもたらす。

賽迪顧問が発表した「2018年中国5 G産業と応用発展白書」によると、5 Gマクロステーションの増分は360-500万個に達する見込みで、小さい基地局の数は720-1000万個に達する見込みで、合計基地局の総数量は4 G基地局の3.3-4.6倍となり、海量成長空間を打ち立てました。

5 G基地局の海量成長は、PCB、アンテナ振動子、フィルタなどのデバイス応用の大幅な増加を同期させる。

移動通信基地局のアンテナアレイの進化は高周波材料の需要を大幅に増加させる（出所：中国聯合通信ネットワーク技術研究院、安信証券研究センター）

主流の態様によれば、5 G基地局は、大規模なアンテナキー技術（Massive MIMO）を採用し、元々は4 G基地局のフィードフォワードシステムとRRU（無線周波数ラウドユニット）を統合し、新たな部分AAU（アクティブアンテナ）を形成する。

AAUは、RRUと従来のアンテナの機能を統合し、デジタルインターフェースは、各アンテナ振子を独立に制御し、アクティブアンテナアレイを構成する。

Massive MIMOの適用により、アンテナ数は64、128、または256に達し、4 G基地局数より4、8倍、または16倍増加する。

各2つのアンテナは1つのアンテナ振子に対応しており、対応するアンテナ振子は32、64、または128個に達するが、現在の4 Gのアンテナユニットは一般的に8つのアンテナ振子を超えない。

　　5 Gアクティブアンテナの構造図：アンテナ発振器はPCB基板に集積される。（出所：CNKI、安信証券研究センター）

2、PCB海量成長、PTFE市場一触即発

5 G基地局では、プリント基板（Printed Circurit Board）が最も基本となる接続装置として広く使われている。

PCBとは、基板上に予め設計された形成点間で部品を接続し印刷する基板をいう。PCBの機能は、電子部品を所定の回路に接続させることです。

まず、5 G基地局のアンテナ陣はPCBを接続として使用する必要があり、次に5 G基地局のフィルタなどの部品が大幅に増加し、これらのデバイスを個別のPCBで接続する必要がある。最後の5 G基地局のCU/DUなどの部分もPCBを使用する必要がある。

5 G建設初期には、PCBに対する需要の増分は無線網と伝送網に直接的に現れ、PCB基板、高周波板、高速多層板に対する需要が大きい。

現在、PCB産業界で広く使われている基板材料は、ガラス繊維が強化されたエポキシベースのFR-4（エポキシ樹脂のガラス繊維シートに銅をコーティング）であり、この材料はエポキシ樹脂を一層または多層浸漬したガラス繊維布で構成されています。

コストが低く、電気的および機械的な性能が多方面の需要に適しているため、最も広い種類の基板材料を適用しています。しかしFR−4の誘電率（ε）は4.2～4.8以上であり、誘電損失因子（tanδ）は0.0015より大きく、高周波応用の需要を満たすことが困難である。

PCB上流原材料は主に銅箔、ガラス繊維布、PTFEを含む特殊樹脂とセラミックなどの他の化学材料を含む。

原材料では、銅箔が最も主要な構成部分であり、被覆銅板のコストの約30%-50%（被覆銅板の厚さに依存）を占めており、性能の良い導電体としてPCBで導電と放熱の役割を果たしている。

また、ガラス繊維の布と特殊樹脂も重要な原材料であり、ガラス繊維の布は強化材として絶縁と強度を増加させる役割を果たしています。

このうち、PCB上流の特殊樹脂分野は現在国際的にリードしているメーカーは海外メーカーを中心に日本の三菱ガス、パナソニック、日立化成、アメリカのロジェス、イラソラ、泰康利、及び台湾の聯茂、台湾光などが含まれています。

　　PCB各産業環節サプライヤー。（出所：銅板情報、プリント回路情報、各社公告、華創証券）

高周波の高速PCB製品の信頼性、複雑性、電気性能、組立性能などさまざまな要求を満たすために、多くのPCB基板材料のメーカーは特殊樹脂を違って改良しました。

高速高周波化の傾向にある現在、主流のPCB材料は、テフロン樹脂（PTFE）、エポキシ樹脂（EP）、バイマレイミドトリアジン樹脂（BT）、熱硬化性シアン酸エステル（CE）、熱硬化性ポリフェニルエーテル樹脂（PPE）、ポリイミド樹脂（PI）を含み、これによって生じた被覆銅板の種類は130種類を超える。

基地局PCBにとって最も重要な指標は、誘電特性、信号伝送速度、および耐熱性であり、前の2点のPTFE基板はいずれも優れた性能を有している。

これは、これまで発見された誘電特性が最も良い有機材料であり、優れた誘電特性は信号の完全かつ高速な伝送に有利であり、この観点からPTFEは5 G時代の基地局PCB基板の好ましい樹脂材料である。

しかし、PTFE基板には耐熱性が低く、加工性が悪く、コストが高いなどの限界があります。

国内PCBの先導企業の深南回路の株式募集説明書の中の購入データによれば、PTFE板材の2017年の市場価格は600元（人民元：以下同じ）／m 2であることがわかる。

価格が不変であると仮定して、5年後、すなわち2023年5 G基地局全体の建設が完了した場合、単一基地局PTFEの価値は1875元で、中国基地局用PTFE需要空間は89.06億元で、世界基地局用PTFE需要空間は127.23億元と予想される。

現在PTFEを生産している企業は主に科慕、金フッ素化工、阿科瑪、3 M、徳清科賽、浙江巨化集団などの企業があります。

3、アンテナ振動子の数が急増しており、プラスチックアンテナの振動子が大きいです。

アンテナ振動子はアンテナの中心部品です。アンテナ振子はアンテナの主要な構成部分として、主に信号の放射方向の増幅と制御を行い、同様にアンテナの受信した電磁信号をより強くすることができる。

アンテナの形態によって、アンテナ振子の形態も多種多様で、棒状、面状などがあります。加工技術によって、主に板金、PCB、プラスチックなどがあります。従来の4 Gアンテナ発振器は金属板金を中心としたものが多かった。

5 Gデバイス商試験の状況から、ホットスポット高容量領域では、64チャネルのアンテナデバイスが優先的に選択されているが、192振動子アンテナデバイスは、128振動子に比べてカバー能力で1.7 dBの向上が可能であるため、デバイス商試験64チャネルアンテナは、多くの場合、96個のデュアル偏光アンテナ発振子、すなわち192個のアンテナ発振子を採用している。

基地局は三面アンテナを必要とし、将来の片面アンテナ主流方式は192振動子を採用すると仮定し、対応するために基地局は3＊192＝576個の振動子を必要とする。

既存の4 Gネットワーク（アンテナチャネル数によって異なり、一般的に10−40アンテナ発振子）に比べ、5 Gアンテナに含まれる振動子数は大幅に増加する。

アンテナ振動子の加工方式は主に金属ダイカスト/板金、PCBチップとプラスチック振動子があります。4 G時代は金属ダイカスト/板金方式で加工されています。

5 G時代は周波数帯がより高く、かつMassive-MIMO技術を採用しているため、アンテナ振動子のサイズが小さくなり、大幅に増加しました。アンテナ性能とAAUの設置を総合的に考慮して、プラスチックアンテナ振子案は一定の総合的な優位性を持っています。

5 Gの新型アンテナの変化に対応するため、市場では新たな技術として3 D選択めっきプラスチック振動子案が登場しました。

プラスチックアンテナ振子とは、有機金属複合体を含む改質プラスチック材料を用いて、成形により複雑な3 D立体形状を一度に製造し、特殊な技術を用いてプラスチック表面を金属化するものです。

プラスチック振動子は、アンテナが5 Gの電気製品の性能を満足させると同時に、製品の重量が大幅に軽減され、危険プロセスの工程が減少し、コストも節約されました。

3 Dプラスチック振動子の製造プロセスは一般的に射出成形プロセス＋レーザープロセスを指し、レーザー技術は新型のプラスチック部品にレーザーを用いて直接3 Dプリント回路板の技術を指す。レーザプロセスには選択めっきとLDSの二つのプロセスがある。

LDSレーザプロセスは小型電子デバイスに適しており、携帯電話のアンテナと各種のスマート端末が現在最も広く使われています。

選択的なめっきレーザプロセスは、エイサー駅アンテナを含む大きなデバイスに適しています。

　　3 Dプラスチック振動子案の分類図解（出所：安信証券研究センター整理）

3 Dプラスチック振動子は重さが非常に軽いだけでなく、板金やダイカスト技術では実現できない精度要求を満たしています。射出成形と選択めっきはいずれも精度が非常に高いプロセスであり、これらを組み合わせて、アンテナ発振子精度が3.5 G以上の高周波シーン要求を満たすことを保証することができる。

現在、飛栄達のプラスチックアンテナ振動子加工技術は量産条件を備えており、すでに供給を開始しています。

通達集団も今年1月初めに発表した公告によると、通達集団はすでに5 G主流の大規模多入力多出力アンテナ（Massive MIMO）に適用され、雷射直接成形（LDS）、プラスチックめっき（POP）の基地局アンテナ単機応用の研究開発が完了しました。

4、アンテナカバー：複合材料が活躍する

5 GアンテナはMIMO（Multiple-Input Multiple-Output）概念に従うので、多入力多出力という意味であり、これは1つの基地局内に複数のアンテナが装着可能であることを意味し、これらのアンテナのサイズも小さいので、アンテナカバーの保護が必要である。

アンテナカバーは良好な電磁波透過特性を持ち、機械性能においては、嵐、氷、砂塵、太陽輻射などの外部の劣悪な環境に浸食されます。

材料要求では，動作周波数における誘電率と損失角正接の低さと十分な機械的強度が必要である。

一般的には、空気充填アンテナカバーは、ヘパロンゴムやクロロジンゴムをコーティングしたポリエステル繊維フィルム、剛性アンテナカバーはガラス繊維で強化されたプラスチック、サンドイッチ構造の中のサンドイッチは、ハニカム状のコアや発泡スチロールを多く使う。

5 Gの傾向において，性能に優れた複合材料は人気のあるアンテナカバー材料となる。複合材料は絶縁防腐、雷防止、妨害防止、長持ちなどの効果があります。

透波複合材料は強化繊維と樹脂基体から構成されており、通常、強化材料の機械的性質と誘電特性はいずれも樹脂基体より優れているため、この複合材料の透波性能は主に樹脂基体の性能に依存する。

そのため、優れた電気的性質を持つ樹脂マトリックスを選ぶことが大切であるとともに、複合材料にも接着剤の役割を果たし、複合材料の耐熱性を決定する基本成分である。

従来の不飽和ポリエステル樹脂（UP）、エポキシ樹脂（EP）、改質フェノール樹脂（PF）、近年研究・応用を開始したシアン酸エステル樹脂（CE）、有機シリコン樹脂、デュアルマレイミド樹脂（BMI）、ポリイミド（PI）、テフロン（PTFE）などの新型の耐高温樹脂を含む。