Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G — по продуктам, технологиям и областям применения — глобальный прогноз на 2025–2034 годы

Размер рынка метаматериалов для антенн 5G/6G

Глобальный рынок метаматериалов для антенн 5G/6G оценивался в 1,1 млрд долларов США в 2024 году. Ожидается, что рынок вырастет с 1,4 млрд долларов США в 2025 году до 3,9 млрд долларов США в 2034 году, с темпом роста 12,3% в год, согласно последнему отчету, опубликованному компанией Global Market Insights Inc

• Антенны 5G/6G представляют собой метакомпозиты, специально разработанные для обладания необычными электромагнитными свойствами, которые обеспечивают усиленную передачу сигнала, миниатюризацию и лучшую производительность полосы пропускания, все это важные требования для беспроводных сетей следующего поколения.
  
• Однако сети 5G быстро распространяются по всему миру благодаря усилиям правительств, таким как Федеральная комиссия по связи (FCC) в США, которая выделила более 9 млрд долларов на развитие инфраструктуры для 5G. Растущий спрос на сложные антенные решения показывает, насколько быстро правительства развертывают свои соответствующие сети 5G по всему миру. Эти малые ячейки и частоты ммВолн 5G, следовательно, потребуют антенн, которые могут эффективно работать на более высоких частотах.
  
• Кроме того, инициативы правительств, такие как Национальный институт стандартов и технологий (NIST) в США, делают акцент на исследования в области высокочастотных материалов, включая терагерцевые частоты для 6G. Кроме того, государственные политики в области умных городов и цифровой трансформации способствуют распространению устройств IoT для миниатюризации, что делает метаматериалы критически важными элементами для компактных, но высокопроизводительных антенн. Быстрая урбанизация доминирует на рынке, а также развертывание сетей 5G и инвестиции правительств в цифровую инфраструктуру, стимулируемые странами, такими как Китай и Южная Корея.
  
• Однако самым быстрорастущим рынком является Северная Америка, поддерживаемая передовыми производственными возможностями и инновационными исследовательскими инициативами, реализуемыми в благоприятной регуляторной среде в отношении внедрения технологий. Это позволяет взаимосвязанному спросу со стороны телекоммуникационных, аэрокосмических, автомобильных и медицинских секторов, все это поддерживается политиками соответствующих правительств, создавать достаточно сильную и быстрорастущую экосистему метаматериалов в приложениях антенн 5G/6G по всему миру.
  

Тенденции рынка метаматериалов для антенн 5G/6G

• Проектирование адаптивных метаматериалов, которые являются переконфигурируемыми, вероятно, изменит ландшафт антенной технологии, вызывая динамическую настройку электромагнитных свойств для обеспечения адаптации в реальном времени к изменениям сети и частоты. Такая технологическая эволюция будет поддерживать эффективность и гибкость сетей 5G и 6G и, следовательно, поддерживать перспективу бесперебойной связи.
  
• Процесс проектирования и производства метаматериалов активно использует подходы на основе ИИ и машинного обучения, ускоряя инновации, сокращая цикл проектирования, разработки и тестирования и оптимизируя производительность. Европейская комиссия и правительство активно финансируют исследования, основанные на ИИ, способствуя более умному производству и открытию материалов, что вскоре снизит затраты и повысит надежность продукции.
  
• По мере продвижения исследований начался заметный переход к метаматериалам, способным эффективно работать на терагерцевых частотах, что крайне важно для сверхбыстрых беспроводных коммуникаций. Технология терагерцевого диапазона рассматривается Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) как одна из ключевых областей исследований, финансируемых правительством, особенно с учетом прорывов, которые она может иметь в скоростях передачи данных.
  

Анализ рынка метаматериалов для антенн 5G/6G

В 2021 году глобальный рынок оценивался в 285 млн долларов США. В следующем году он немного вырос до 485 млн долларов США, а к 2023 году рынок еще больше увеличился до 745 млн долларов США.

По продуктам рынок метаматериалов для антенн 5G/6G сегментирован на антенные массивы и панели, единичные элементы и строительные блоки, суперстраты и субстраты, поглотители и экраны, передающие массивы и отражающие массивы. Антенные массивы и панели в 2024 году принесли 403,1 млн долларов США.

• Антенные массивы и панели доминируют, благодаря свойствам высокой точности формирования луча, направленности и спектральной эффективности, они становятся необходимыми для всех сетей следующего поколения. С увеличением развертывания макро-базовых станций, малых ячеек и распределенных антенных систем спрос на передовые антенные массивы активно поддерживается. Улучшенные за счет интеграции метаматериалов, их производительность в городских условиях, где важны такие факторы, как пространство и эстетика, существенна. Развитие производства и экономия на масштабе также укрепляют их позиции на рынке метаматериалов для антенн 5G/6G, делая этот продукт основным драйвером роста в метаматериальной сфере.
  
• Единичные элементы и строительные блоки привлекают интерес как ключевой элемент для создания пользовательских метаматериалов. Благодаря модульной природе они ускоряют прототипирование с соответствующим пользовательским электромагнитным ответом для OEM и исследовательских учреждений. Тенденции стандартизации с библиотеками разработок сокращают циклы разработки продуктов, делая их более привлекательными для антенн следующего поколения.
  
• Суперстраты и субстраты становятся все более незаменимыми для монтажа передовых антенн из метаматериалов, особенно в конформных и гибких приложениях. Спрос на субстратные материалы, такие как жидкокристаллические полимеры и керамические композиты, еще больше увеличивается за счет роста рынка носимых устройств и антенн для аэрокосмической отрасли.
  
• Поглотители и экраны занимают небольшую, но очень важную нишу в борьбе с помехами и применениях в области скрытности. Их значение быстро растет с увеличением спроса на безопасные, высокопроизводительные системы связи. Продолжаются исследования более эффективных и легких материалов, что будет способствовать расширению их присутствия на рынке, особенно в оборонной и высокочастотной связи.
  
• Передающие массивы и отражающие массивы представляют собой перспективные решения для управления лучом и высокоприбыльных антенных систем, находя применение в производстве благодаря компактным, эффективным и малошумящим требованиям к антенным компонентам в спутниковых и 6G-приложениях. Вместе с улучшением технологий производства эти достижения будут захватывать больше доли рынка, способствуя развитию высокочастотных сетей связи.
  

По технологиям рынок метаматериалов для антенн 5G/6G сегментирован на частотно-селективные поверхности (FSS), перестраиваемые интеллектуальные поверхности (RIS), антенны с улучшенными метаматериалами, голографические метаповерхности и электромагнитные запрещенные зоны (EBG). Частотно-селективные поверхности (FSS) в 2024 году составили 32,1% рынка.

• Поверхности с частотной селективностью являются лидерами в технологическом разделе. Они фильтруют частоты специфически, что важно для приложений 5G/6G. Манипуляция электромагнитными волнами делает их преимущественными в улучшении качества сигнала и снижении помех, одновременно повышая спектральную эффективность, что свидетельствует о их критической роли в проектировании передовых антенн. FSS обладает преимуществами масштабируемости и совместимости с существующей инфраструктурой, что ускоряет внедрение на рынок.
  
• Переконфигурируемые интеллектуальные поверхности (RIS) быстро развиваются как трансформационная технология для поддержки динамического управления лучами и адаптивных коммуникационных сред. Технология RIS набирает обороты благодаря исключительным улучшениям, которые она может принести в сетевую емкость и энергоэффективность.
  
• Антенны с метаматериалами популярны благодаря своим уникальным электромагнитным свойствам, что позволяет создавать компактные и высокопроизводительные конструкции. Благодаря интеграции с несколькими метаматериальными компонентами эти устройства демонстрируют улучшения в формировании луча, направленности и спектральной эффективности.
  
• Голографические метаповерхности — это новый подраздел, занимающийся сверхтонкими, легкими и высокопереконфигурируемыми антеннами. Искусственное создание сложных волновых фронтов открывает новые возможности для формирования луча и пространственного мультиплексирования, в основном для спутниковой связи и беспроводных систем следующего поколения. Эти разработки пока находятся на стадии появления, но ожидается, что усовершенствование изготовления и механизмов управления ускорит их внедрение.
  
• Структура с запрещенной электромагнитной полосой (рассмотренная в публикации) идеальна для любых приложений, требующих подавления поверхностных волн и снижения помех, что делает их лучшими для плотных антенных массивов. Кроме того, улучшение изоляции антенн и их характеристик на высоких частотах делает их рекомендуемыми в растущей тенденции к интегрированным антенным системам для сетей 5G и будущих сетей.
  

В зависимости от применения рынок метаматериалов для антенн 5G/6G сегментирован на антенны базовых станций, антенны пользовательского оборудования, антенны спутниковой связи, автомобильные антенны и антенны IoT и носимых устройств.

• Антенны для базовых станций являются основным применением благодаря ускоренному развертыванию сетей 5G и необходимости в высокопроизводительной и эффективной инфраструктуре. Макро- и микроячеистые базовые станции требуют метаматериальных антенн, обеспечивающих улучшенное формирование луча и спектральную эффективность в пространственной оптимизации.
  
• Спрос на антенны пользовательского оборудования растет, что связано с быстрым развитием компактных высокопроизводительных антенн для смартфонов 5G, планшетов и устройств IoT. Интеграция метаматериалов позволяет миниатюризировать антенны, сохраняя при этом эффективность, что критически важно для тонких конструкций устройств. С ростом потребительского спроса на более быстрые и надежные беспроводные соединения открываются возможности для новых инновационных решений в области антенн, направленных на усиление сигнала и снижение помех.
  
• Спутниковые сети развиваются для обеспечения глобального покрытия и высоких скоростей передачи данных, а антенны на основе метаматериалов предлагают легкие и высокочувствительные решения для ключевых требований космических и наземных спутниковых систем.
  
• Подключенные и автономные транспортные средства становятся растущим сегментом рынка, где автомобильные антенны приобретают популярность. Эти транспортные средства требуют многофункциональных антенн для связи V2X, навигации и развлечений в часто ограниченных пространствах. Метаматериалы предлагают решения для конформных, многодиапазонных и высокопроизводительных антенн для автомобильной среды, что способствует росту автомобильного сектора.
  
• С ростом числа устройств IoT в почти каждой отрасли и на потребительских рынках антенны IoT и носимые устройства становятся более строгими. Спрос на гибкие, компактные и энергоэффективные антенны обеспечивает внедрение решений на основе метаматериалов. Платформы требуют антенн, работающих эффективно в различных средах — от здравоохранения до умных городов, поэтому быстрые инновации и расширение рынка были стимулированы.
  

Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G в Северной Америке

Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G в Северной Америке, как ожидается, будет расти с темпами CAGR 12,3% с 2025 по 2034 год.

• Регион характеризуется инициативами по разработке устойчивых и экологически чистых решений для антенн, стимулируемых строгими нормативными стандартами и растущим спросом на энергоэффективные коммуникационные инфраструктуры. Инновации в области метаматериалов касаются легких, малотеряющих и высокопроизводительных материалов, которые могут использоваться в системах антенн 5G и будущих 6G, особенно в плотных городских средах и инфраструктуре.
  
• Крупные компании вкладывают значительные инвестиции в разработку продвинутых свойств метаматериалов с лучшими электромагнитными характеристиками, предназначенными для оптимизации как производительности, так и экономической эффективности при изготовлении. Кроме того, тенденция интеграции экоматериалов соответствует стремлению региона к устойчивости в технологиях, что способствует росту зеленых коммуникационных решений, ориентированных на умные города и приложения IoT.
  

Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G в Европе

Рынок в Германии, как ожидается, будет испытывать значительный и многообещающий рост с 2025 по 2034 год.

• Рынок в Европе в значительной степени развивается благодаря строгим нормам безопасности и экологическим требованиям, которые привели к внедрению метаматериалов с высокоэффективными, миниатюрными и конформными антеннами для сетей 5G/6G. В настоящее время легкие метаповерхности и малотеряющие диэлектрические материалы приобретают важность в плане качества сигнала и меньшего электромагнитного воздействия.
  
• Устойчивость и разработка экологически чистых решений остаются ключевыми факторами роста, особенно в области перерабатываемых и биоразлагаемых метаматериалов. Высокие стандарты безопасности для телекоммуникационных инфраструктур, а также усилия по созданию умных, связанных городов обеспечивают непрерывный поток инноваций в области экологически чистых решений для антенн.
  

Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G в Азиатско-Тихоокеанском регионе

Рынок в Китае, как ожидается, будет испытывать значительный и многообещающий рост с 2025 по 2034 год.

• Масштабное внедрение инфраструктуры 5G дополняется быстрой урбанизацией, что привело к увеличению спроса на продвинутые метаматериалы, улучшающие производительность антенн в высокочастотных диапазонах. Кроме того, страна активно финансирует исследования по разработке новых высокоэффективных метаматериалов, предназначенных в основном для использования в плотных городских средах и приложениях спутниковой связи.
  
• Компактные высокопроизводительные антенны из метаматериалов популярны из-за роста телекоммуникационного сектора в Индии, а также из-за растущего спроса на устройства IoT. Кроме того, инициативы по переработке бумаги и электроники становятся все более популярными в развивающихся средах, что способствует необходимости в устойчивых материалах для антенн.
  
• Япония рассматривает технологические инновации и экологически чистую производительность, что способствует внедрению продвинутых метаматериалов для систем связи следующего поколения.
  

Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G на Ближнем Востоке и в Африке

Рынок ОАЭ ожидается значительный и многообещающий рост с 2025 по 2034 год.

• Развитие умных городов как инициатива в регионе, а также цифровая инфраструктура здравоохранения создали потребность в передовых антеннах из метаматериалов, которые обеспечивают инновационную и высокопроизводительную связь 5G/6G. Решения для умной упаковки, интегрированные с метаматериалами, также входят в широкомасштабные инициативы в области здоровья и благополучия, в первую очередь в удаленном и уходе за пожилыми людьми.
  
• Высокое внедрение умных технологий государствами ОАЭ и партнерства с международными компаниями в стране способствуют применению передовых антенн из метаматериалов, ориентированных на высокоэффективные, легкие и конформные конструкции для городских и аэрокосмических применений.
  
• Кроме того, увеличение инвестиций в инфраструктуру, а также в здравоохранение и благополучие теперь ускорит гораздо быстрее внедрение экологически чистых метаматериалов в системах связи и антенн.
  

Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G в Латинской Америке

В Бразилии ожидается значительный и многообещающий рост с 2025 по 2034 год.

• Ключевые факторы развития инфраструктуры 5G и увеличение необходимости в высокопроизводительных, энергоэффективных решениях для антенн. Две страны все больше переходят к интеграции метаматериалов в развивающиеся ими сети связи для улучшения качества сигнала и минимизации электромагнитных помех.
  
• Развивающиеся проекты умных городов и Интернета вещей в Бразилии, которые в значительной степени зависят от увеличения инвестиций в телекоммуникации, способствуют внедрению новых антенн из метаматериалов.
  
• Развивающиеся пилотные программы Аргентины, в основном работающие с академическими и промышленными заинтересованными сторонами, должны привести к производству специализированных метаматериалов для антенн 5G/6G. Однако ключевой проблемой остается ограниченное финансирование, хотя растущий спрос на недорогие и устойчивые решения представляет значительные возможности для проникновения на рынок.
  

Доля рынка метаматериалов для антенн 5G/6G

• Рынок умеренно консолидирован, и такие игроки, как Echodyne, Fractal Antenna Systems Inc, Kymeta Corporation, Lockheed Martin Corporation и ZTE Corporation, занимают 32,4% доли рынка.
  
• Рынок метаматериалов для антенн 5G/6G состоит из ведущих компаний, которые в основном работают в своих регионах. Их многолетний опыт работы с метаматериалами позволяет этим компаниям сохранять сильную рыночную позицию в мире. Их ассортимент продукции разнообразен и в основном поддерживается производственными мощностями и сетями распространения, которые могут удовлетворить растущий спрос на метаматериалы в различных регионах.
  

Компании на рынке метаматериалов для антенн 5G/6G

Основные игроки, работающие на рынке метаматериалов для антенн 5G/6G:

• Echodyne
• Fractal Antenna Systems Inc
• Kymeta Corporation
• Lockheed Martin Corporation
• Meta Material Inc
• Pivotal Commware
• TeraView Limited
• ZTE Corporation  
  

Echodyne лидирует в области радаров и технологий обнаружения на основе метаматериалов, с ценными применениями в системах антенн 5G и 6G. У Echodyne есть технология электронного сканирования массива (ESA) на основе принципов метаматериалов, что приводит к высокопроизводительным радиолокационным системам с компактными размерами. Эта технология применима для развития антенных систем для беспроводной связи, предлагая возможности направления луча и электронного сканирования.

Fractal Antenna Systems Inc

имеет глубокий опыт в проектировании антенн на основе фрактальной и примитивной геометрии, и поэтому идеально подходит для применения в передовых беспроводных технологиях. Безусловно, применение 5G и IoT, акцент на малых размерах и весе антенн в отрасли создает некоторые уникальные проблемы для Fractal Antenna Systems. Их изобретения имеют потенциал занять место на рынке, предлагая решения в области фрактальных антенн, которые обеспечивают многополосную емкость, широкополосность и миниатюризацию по сравнению с традиционными конструкциями антенн.

Kymeta Corporation возглавляет рынок своей революционной технологией электронного управления лучами спутниковых антенн; технология управления лучами на основе метаматериалов теперь доступна для наземных антенн 5G или 6G. Патентованная технология метаматериалов компании позволяет плоским панельным антеннам с электронным управлением лучами непрерывно отслеживать спутники, пока они находятся в небе.

Lockheed Martin Corporation является крупным игроком в аэрокосмической и оборонной отраслях, обладая мощными ресурсами для исследований и разработок антенных систем на основе метаматериалов, высокобюджетными государственными и военными контрактами, а также пулом ученых и инженеров. Компания развивает технологию метаматериалов в нескольких областях, от систем радаров до электронной войны и систем связи.

ZTE планирует использовать технологию метаматериалов для максимизации роста интеграции операционных систем в рамках установленных стандартов телекоммуникационных систем, обеспечивая лучшие возможности для исследований в этих технологиях. Способности ZTE в области исследований и разработок включают профессиональную экспертизу в области передовых антенн, электромагнитного моделирования и оптимизации систем.

Новости отрасли метаматериалов для антенн 5G/6G

• Июль 2025 - В этом году все элементы революции метаматериалов действительно сошлись, продвигаясь в сфере 5G, оборонных приложений или проектирования на основе ИИ, каждый раз вводя новые возможности для манипуляции волнами, умного и эффективного скрытого связи и военных систем, которые ставят точку в развитии остального мира.
  
• Ноябрь 2024 - Turkcell и ZTE завершили испытания динамических RIS в Европе по первой в Европе сети 5G Advanced миллиметрового диапазона, продемонстрировав улучшения в покрытии плотных городских районов и закрепив другие механизмы на пути к коммерциализации технологий будущих умных городов и 6G.
  
• Ноябрь 2023 - Lockheed Martin провела лабораторные испытания первого регенеративного спутникового груза 5G.MIL, который должен выйти на орбиту с высокоскоростными возможностями передачи данных. Они планируют вывести груз на орбиту в 2024 году для обеспечения глобальной 5G-соединенности из космоса.
  
• Август 2022 - Kymeta и Fraunhofer IIS выступили на IEEE Microwave Symposium с продвинутыми перестраиваемыми антеннами на основе метаповерхностей. Их демонстрация охватила самые удаленные и сложные антенные связи от геостационарных спутников для надежной 5G NTN-соединенности, вплоть до запуска бесперебойной глобальной связи по всему миру.
  
• Март 2021 - Meta и Sekisui объявили о сотрудничестве в разработке прозрачной пассивной пленки, отражающей высокочастотный трафик 5G/6G, которая будет использоваться для минимизации зон замирания, расширения покрытия и последующего снижения затрат на развертывание следующего поколения беспроводных сетей.
  

Отчет по исследованию рынка метаматериалов для антенн 5G/6G включает глубокий анализ отрасли с оценками и прогнозами в терминах выручки в миллиардах долларов США и объема в тысячах тонн с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок, по продукту

• Антенные массивы и панели
• Элементы ячеек и строительные блоки
• Надложки и подложки
• Абсорберы и экраны
• Трансмиттары и рефлектарраи

Рынок, по технологии

• Частотно-селективные поверхности (FSS)
• Переконфигурируемые интеллектуальные поверхности (RIS)
• Антенны с метаматериалами
• Голографические метаповерхности
• Электромагнитные запрещенные зоны (EBG)

Рынок, по применению

• Антенны базовых станций
  • Интеграция Massive MIMO и формирования луча
  • Малые ячейки и распределенные антенные системы
• Антенны пользовательского оборудования
  • Интеграция в смартфоны и мобильные устройства
  • Клиентское оборудование (CPE)
  • Носимые устройства и IoT
• Антенны спутниковой связи
  • Поддержка констелляций LEO, MEO и GEO
  • Наземные терминалы и мобильные спутниковые приложения
  • Интеграция частот Ku, Ka и V-диапазона
• Автомобильные антенны
  • Системы связи V2X
  • Подключение автономных транспортных средств
  • Развлечения и телематика в автомобиле
• Антенны IoT и носимые устройства

Приведенная выше информация предоставляется для следующих регионов и стран:

• Северная Америка
  • США
  • Канада
• Европа
  • Германия
  • Великобритания
  • Франция
  • Испания
  • Италия
  • Остальная Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Австралия
  • Южная Корея
  • Остальной Азиатско-Тихоокеанский регион
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Аргентина
  • Остальная Латинская Америка
• Ближний Восток и Африка
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • ОАЭ
  • Остальной Ближний Восток и Африка