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1、相控阵雷达较传统机械雷达优势明显。一部传统雷达只会集中一个位置发射信号波,借助机械手段,使雷达天线不停地旋转,让信号波发射到不同的方向,从而可以探测到不同方向的目标。而相控阵雷达则是把雷达天线分成大大小小不同的阵列单元,每个单元都可以独立发射信号波,只需要通过改变信号波的发射频率或是相位,将合成的信号波发射方向加以改变,就能探测到不同方向的目标。相控阵雷达较传统雷达有:波束指向灵活、单个雷达可同时形成多个独立波束、目标容量大、对复杂目标环境适应能力强、抗干扰性能好等优势。相控阵雷达由无源(PESA)向有源(AESA)发展。PESA 天线表面的阵元只有改变信号相位的能力而没有发射信号的能力,信号
2、的产生还是依靠天线后方的信号产生器,然后利用波导管将产生的信号发送到信号放大器上,再传送到阵列单元上面,接收时则反向而行。通常 PESA 雷达具有一个发射机和数千个天线单元和移向器。而有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每个组件都能发射和接收电磁波,具有馈线损耗小、抗干扰性好、高可靠性等优势。有源相控阵天线设计核心是 TR 组件。典型的有源相控阵天线主要包括天线阵面、TR 组件、馈电网络、波控器、电源( 含信号调制器) 、以及结构件( 含散热装置) 等。有源相控阵的大多数元件例如低噪放、功放、双工器、移向器等都被小型化并组成一个 T/R 模块。一个 TR 模块的基本芯片设置包
3、括了 3 个MMICs 组件和 1 个数字大规模集成电路(VLSI),即高功率放大器(MMIC)、低噪声放大器加保护电路(MMIC)、可调增益的放大器和可调移相器(MMIC)和数字控制电路(VLSI)。T/R 芯片成本高为民用障碍,铖昌科技有效解决成本高问题。在有源相控阵天线模块成本中,以320 阵元的脉冲体制为例, T/R 组件占比 52.7%, T/R 芯片价格昂贵成为民用障碍。铖昌科技依托自身在 IC 领域的长期研发积累,攻克了模拟相控阵雷达 T/R 芯片高集成度、高效率、高可靠性等核心技术问题,有效解决了模拟相控阵雷达 T/R 芯片高成本的问题,降低成本近 50%,加速了有源相控阵雷达
4、在我国更大规模推广应用的步伐。3.2 军用雷达、5G、卫星通信等应用前景广阔,四大领域近千亿市场规模相控阵技术在四大领域率先应用,四大领域 25 年有望达到千亿规模。相控阵技术两个核心优势是覆盖广和增强信号。相控阵雷达可同时形成多个独立波束,轻松广覆盖多个目标。毫米波在传播过程中会遭遇严重的路衰和雨衰,在卫星互联网、5G 毫米波通信、车载毫米波雷达等需要用到毫米波通信的场景,大规模天线阵列可以与毫米波完美配合实现信号增强。根据我们的测算,到 2025年T/R 芯片累计市场规模约823 亿元。有源相控阵雷达的市场规模仍较小,替代市场空间巨大。美国已全面将现役 F-15C、F-15E、F-18E
5、战斗机雷达升级为有源相控阵雷达,并预计在下一代驱逐舰上装备有源相控阵雷达。根据 Forecast International 分析,2010 年-2019 年全球有源相控阵雷达生产总数占雷达生产总数的 14.16%,总销售额占比25.68%,随着卫星通信、5G 网络建设、自动驾驶等新场景应用,未来有源相控阵雷达空间广阔。军用雷达射频芯片规模向百亿进发。根据产业信息网的数据,2020 年我国军用雷达市场规模为 340 亿元,预计到 2025 年达到 570 亿元,当前相控阵雷达占比 30%,预计到 25 年占比提升到 50%,单个雷达的模块数用量在 1000-2000之间,T/R 组件成本占比
6、50%,一个 T/R 组件通常包含 2-8 颗相控阵 T/R 芯片,按照 T/R 芯片占 T/R 组件成本 80%计算,预计 2025 年我国军用雷达 T/R 芯片市场规模为 114 亿元。随着我国军用雷达市场的扩大,以及射频芯片国产化率的提升,2020 年-2025 年我国军用雷达T/R 芯片市场累计空间431 亿元。卫星互联网星座部署加速,低轨卫星 T/R 芯片三百亿市场空间。低轨卫星轨道资源共能容纳 6 万颗小卫星,继 Space X 在 2015 年推出 StarLink 计划,目的提供覆盖全球的高速互联网服务后,全球互联网巨头、初创公司等纷纷申请各自的卫星互联网星座,抢占轨位和频段。我国当前卫星计划部署 1.5 万颗,这些卫星均位于 500-2000km 的低轨道,使用毫米波进行通信,卫星星座的建设以及后续地面站的建设,将大量使用毫米波射频芯片。假设 80%低轨卫星使用相控阵天线,根据行业预计,通信用卫星平均约配置 500 个通道,一个 T/R 组件通常包含 2-8 颗相控阵 T/R 芯片,按照平均 5 个 T/R 芯片计算,根据铖昌科技招股说明书,平均 T/R 芯片单价约 1000 元,则已有规划的低轨通信卫星 T/R芯片市场规模约 300 亿元,按照平均发射节奏,预计 2025 年累积市场规模为150 亿元。