首页 » 通讯 » 射频微波专题:军平易近应用需求旺盛微波家当迎来成长拐点_微波_组件

射频微波专题:军平易近应用需求旺盛微波家当迎来成长拐点_微波_组件

少女玫瑰心 2025-01-06 01:00:16 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

射频前端对仿照旗子暗记进行频率变革,是无线电设备中必不可少的部件。
无线电设备是 利用收发电磁波,实现通信、探测、对抗等功能的设备。

天线振子在长度为无线电波长的 1/4 时事情效率最高,为了实现设备的小型化,无线电旗子暗记每每波长较短即频率较高,而受限于后端数字旗子暗记处理机能力,原始电旗子暗记频率每每较低,因此无线电设备须要对仿照旗子暗记进行频率变革,射频前端便是实行这一变革过程的部件。

射频微波专题:军平易近应用需求旺盛微波家当迎来成长拐点_微波_组件 射频微波专题:军平易近应用需求旺盛微波家当迎来成长拐点_微波_组件 通讯

以数字旗子暗记转化为无线电旗子暗记为例,数据处理机(DSP)对数字旗子暗记进行分类、合并、打算等处理,数据转换模块将处理后的数字旗子暗记转化为仿照旗子暗记,射频前端对仿照旗子暗记进行调制、功率放大等一系列处理,末了经天线将仿照旗子暗记转化为无线电旗子暗记。

射频微波专题:军平易近应用需求旺盛微波家当迎来成长拐点_微波_组件 射频微波专题:军平易近应用需求旺盛微波家当迎来成长拐点_微波_组件 通讯
(图片来自网络侵删)

随着无线电设备的遍及,射频前端在军民各个领域得到广泛运用。

受无线电技能进步以及人类经济活动范围扩大等成分影响,无线电设备在军民领域逐渐遍及,带动射频前端运用领域不断增加。

在军用领域,射频前端紧张运用于雷达、军用通信设备、军用无线电侦察和电子滋扰等设备上;在民用领域,射频前端紧张运用于包括基站、手机和平板电脑等在内的移动通信终端以及 ADAS(高等驾驶赞助系统)上,在 ADAS 中的运用紧张为汽车毫米波雷达,未来在物联网领域,射频前端也有广大的运用前景。

微波器组件是射频前端构成要素,各自承担不同功能。

射频前端由微波组件构成,紧张包括频率源、发射机、吸收机和 TR 组件等,不同微波组件又包含各种微波器件。

频率源用于产生稳定的高频电旗子暗记载波,核心器件为振荡器;发射机的核心器件包括调制器、功率放大器(PA)和电源,调制器实现对低频旗子暗记的调制,PA 用于放大高频电旗子暗记;

吸收机的核心器件紧张包括低噪声放大器、滤波器、解调器,能够滤除杂波,同时解调高频电旗子暗记;吸收机有传统吸收机和数字吸收机两种,前者通过电路解调,本钱低但韶光长,后者集成了数模转换模块,将仿照旗子暗记先转换为数字旗子暗记再进行解调,韶光短但本钱高;

TR 组件是相控阵中必需的微波组件,传统无源 TR 组件紧张功能是旗子暗记的收发掌握,核心器件包括环形器、移相器等,新型有源 TR 组件已将发送机的功率放大等部分功能集成进 TR 组件

射频芯片指用集成电路技能制造微波器组件,运用处景逐步拓宽 ‍

芯片是集成电路方法的运用,而非某种特定功能的器件。

芯片是根据特定目的和用场,用集成电路的方法制造电路中的器件、组件、模块乃至系统。
集成电路是电子学中一种将电路(紧张包括半导体设备、被动组件等)集中制造在半导体晶圆表面上的小型化办法。

芯片在制造过程中根据特定需求进行设计,通过集成电路的方法得以实现,不同功能的器件、组件、模块乃至系统均可通过集成电路的方法集成于芯片中。

多层级射频芯片大幅提高小型化和集成化程度,在无线电设备中运用逐步拓宽。

射频芯片是把射频前端中的器件、组件、模块,乃至全体射频前端通过集成电路的方法集成芯片。

射频前端已实现多层级芯片化,器件级有功放芯片、开关芯片(移动通信传导开关、 WiFi 开关、天线调谐开关)等;组件级有 TR 芯片等;模块级有数模转换芯片、电源芯片等;系统级有手机中的射频前端芯片。

芯片集成工艺在射频前真个运用大幅降落器件尺寸,提高模块的集成度,为本钱掌握和性能堆叠供应技能根本。
功放芯片是通信基站和终端中必不可少的电子元器件,TR 芯片是全体雷达的关键电子元器件之一,在军用雷达领域中得到广泛运用。

随着 5G 技能广泛商用和中国移动通信基站进一步增建,射频芯片运用处景将进一步扩大。

科研院所是市场主力,民营企业古迹弹性大射频微波市场参与者紧张包括系统编制内科研院所和系统编制外民营企业两大类。

科研院所中,13 所和 55 所是射频微波领域的主力军,产品谱系全面下贱运用涵盖广泛,在化合物半导体功率器件等技能上实力较强;14 所、29 所等信息化主机院所,每每也会生产部分微波器组件用于自供。

民营企业业务规模小于 13 所和 55 所,产品多集中于特定类型的微波器组件,配套的型号也相对较少,但民营企业在公司管理上更为灵巧,“十四五”期间随着下贱信息化妆备加速列装,民营企业古迹弹性或将更大。

海内微波起步晚、差距大,相控阵领域有望取得打破

我国微波技能起步晚、差距大,家当不成熟竞争力较弱

微波技能一战后登上历史舞台,在近一百年间保持了快速发展。
微波技能出身于一二 战之间的间战期间,1936 年 Southworth 揭橥论文宣告了波导传输实验成功,正式首创了微波技能的历史。

此后微波技能保持了近一百年的高速发展,1939 年第一台分米波雷达的出身极大的推进了微波技能的落地和发展,随着二次天下大战的爆发雷达技能迅速走向成熟,反雷达技能应运涌现,电子对抗这一全新分支走上历史舞台;战后射电天文学大发展对付微波技能的性能指标提出了更高哀求,冷战期间的太空武备竞赛助推微波技能进入 大发展期间;90 年代至今有源相控阵雷达、通信升级、智能驾驶和万物互联主导了微波技能革命式发展。

我国微波技能起步晚且前期发展慢,近年快速追赶差距逐步缩小。
在一次天下大战后 微波技能涌现时,我国处于长期战乱和盘据状态,错过了微波技能登台之初的黄金期间,直到建国后中国微波技能才开始起步,50 年代初期我国研制出第一台米波防空雷达,相较天下前辈技能差距约二十年。

60 年代初微波技能主要性得到重视,干系产研教的系统性体系开始建立;80 年代伴随改革开放的脚步,我国微波家当开始加速赶超,直到近年在个别细分领域取得了天下领先的造诣,行业整体差距也逐步缩小。

目前我国微波技能在高频器件、家当化和系统设计三个领域存在较大差距。
比较国际 一流水平,目前我国微波技能存在的差距紧张集中在三个领域:

1、随着军用无线电设备的升级,以及民用 5G 通信及物联网的发展,微波器组件须要支持的频段显著升高,在高频微波器组件领域,我国与西方发达国家仍存在差距;

2、虽然我国在部分前辈微波器组件的研发上取得打破,但家当化上仍存在不敷,导致国产微波器组件在本钱和可靠性上存在差距;

3、随着电子产品趋于小型化,微波器组件的供电、散热等问题愈发突出,对射频前真个系统设计提出了较高的哀求,在这一点上我国也有较大的进步空间。

微波技能上的差距,导致我国微波家当竞争力较弱。
我国微波技能相对天下前辈水平 整体掉队,军用器件性能存在差距,同时民用产品国产化率较低。

例如抗滋扰通信领域,美国的计策防御操持(SDI) 实现了极高的设备通信率,通过大量信息实现抗滋扰交流并且可以无障碍监测传输,个中高空监视传感器能实现同时监视 1500 个同时发射的导弹;而我国在解密技能、编码纠错技能等方面仍存在很大差距。

其余在电子战领域,美欧紧张军事强国起步早,并在数十年间发展迅速。

2016 年,美军推出世界首套认知电子战系统(SRx),供应自适应、可远程重新编程等功能,集成在手掌大小的模块中,并能实现全谱覆盖。

而海内对付下一代认知电子战的认识和重视程度不敷,技能也整体掉队。
民品则由于起步晚、规模小、本钱掌握能力较差,难以打开下贱市场,干系国产器组件市占率较低。

军民相控阵技能发展迅速,中国有望取得打破

相控阵雷达大量运用,带动微波器组件需求上升。

相控阵雷达是由大量相同的阵元组成的雷达面阵,每一个阵元都可以掌握其电流相位,通过掌握阵元之间相位差来实现电子扫描。
相控阵雷达利用密集天线阵列,可同时针对不同方向进行电子扫描,目前已成为列装主流。
在探测、电子对抗等领域,微波组件霸占干系制造本钱的 60%以上,市场空间巨大。

我国已从雷达制造大国迈入雷达研发强国,目前处于大量利用单片微波集成电路的固 态仿照有源相控阵系统编制阶段,并逐步向数字阵列雷达过渡,相控阵雷达大量利用发射单元也进一步带动了 TR 组件等微波器组件代价量占比提升。

有源相控阵雷达优于无源相控阵雷达,已成为军用相控阵发展方向。

有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种,差异于无源相控阵中,通过移相器改变发射机产生的高频旗子暗记,有源相控阵雷达的每个发射/吸收组件(TR 组件),都能自己产生高频旗子暗记。

有源相控阵雷达凭借多功能、远间隔、高精度、高灵巧性、高可靠性以及优秀的抗滋扰能力等光鲜特色,性能上优于无源相控阵雷达。
因此,有源相控阵雷达已成为当前舰载相控阵雷达、机载雷达、导弹导引头等的主要发展方向之一,得到天下军事强国的重点发展。

毫米波 MIMO 技能在 5G 等民用领域得到广泛运用,也将提振微波器组件需求。

毫米波是指 30~300GHz 频域(波长为 1~10mm)的电磁波,具有频谱宽、方向性好、可靠性高、波长极短的特点。
伴随物联网和 5G 移动通信的飞速发展,频谱资源逐渐紧缺,开拓利用毫米波频谱资源成为了第五代移动通信技能的重点。

为充分发挥毫米波上风,5G 基站广泛利用多输入多输出技能(MIMO),该技能指在发射端和吸收端分别利用多个发射天线和吸收天线,以改进通信质量,和相控阵技能有较高的干系关系,同样也将增加对微波器组件的需求。

中国相控阵技能发展较快,在军民领域运用中有望取得打破。

由于历史缘故原由,中国在真空电子管等技能上和欧美发达国家差距较大,这也导致中国无线电家当长期处于掉队地位。

近年来随着无线电技能进步以及有源相控阵的遍及,晶体管正在越来越多的领域替代 真空电子管,在这一变革中,中国紧抓历史机遇,在晶体管技能上取得主冲要破,也带动军民相控阵技能迅速发展。
估量未来随着相控阵技能在军民领域运用逐步拓展,中国或将在射频领域实现弯道超车。

国防信息化持续深入,军用微波器组件市场加速扩展

信息化仍是“十四五”国防培植重点,无线电设备有望加速列装。
“十九大”报告将 1997 年提出的国防和军队当代化培植“三步走”计策目标提前了 15 年。

2020 年军队准期实现了国防和军队当代化培植“三步走”发展计策第二步目标,基本完成国防和军队改革目标任务,基本实现机器化,信息化培植取得重大进展。

中共中心十九届五中全会确定了中国“十四五”发展紧张任务。
全会拟定政治和经济目标中,军事问题所处位置明显扩大,“十四五”国防当代化培植中,信息化仍旧是重点,文件指出,要加快机器化信息化智能化领悟发展,全面加强练兵备战。
信息化培植的深入,通信、雷达、电子对抗等信息化妆备将加速列装。

导弹加速补库存,导引头增长空间大中美导弹数量差距大,实战化下中国或加速补库存。

冷战结束以来,美军先后参与科索沃战役、阿富汗战役、伊拉克战役等,持续的战役带动了导弹等前辈装备需求,美军导弹库存数量一贯坚持高位,根据《TheMilitaryBalance》的数据,目前美国拥有洲际弹道导弹450枚,各种战术导弹恒河沙数;目前美军仍在加大导弹领域的投入,2021 年美军在计策导弹上的预算达 40 亿美元,在战术导弹上的预算更是高达 113 亿美元。

比较之下我国导弹库存较低,补库存需求大,估量在未来较永劫光内我国的导弹数量将呈现加速增长的态势。

前辈空空导弹需求兴旺,或成为列装重点。

当代战役中,带有主动雷达辅导的前辈空空导弹,能够有效杀伤敌方空中力量,是空军争夺制空权的利器。
AIM-120 是美军前辈空空导弹的范例型号,该系列是应美国空军、美国海军、北大泰西公约组织和其他盟国的行动哀求,研制的最前辈的全天候、全环境中程空对空导弹系统。

该系统是一种主动雷达制导拦截导弹,具有固有的电子保护能力,用于空中运用,以对抗大规模穿透飞机,是美军继 AIM-7 之后的第四代空空导弹。
AIM-120 系列将通过环球定位系统赞助导航、改进网络兼容性和通过双向数据链路能力提高机组职员的生存能力来提高精度。

随着中国周边地缘政治的繁芜化,我们认为前辈空空导弹需求兴旺,有望成为我国重点列装型号。

前辈空空导弹须要持续迭代更新,订单具备较强持续性。

由于地方战机更新换代,以及沙场环境日趋繁芜,前辈空空导弹也须要持续迭代更新。
美国 AIM-120 导弹 1981 年研 制,用于对付 80 年代已有及其未来可能涌现的战斗机、战斗轰炸机及巡航导弹,1985 年 试射,1991 年服役。
现已研制出 A、B、C、D 等多种改进型号并装备多国空军。

A 型采取二级固体火箭发动机,制导办法为惯性制导+指令改动制导+主动雷达末制导,具有“射后不管”和多目标攻击能力;B 型为 A 型的改进型,采取更前辈的数据处理器;C 型是专为美国第四代战斗机 F-22 改制的,前后翼展均为 450 毫米,最大翱翔速率 5 马赫,一架 F-22 一共可挂 4 枚 A 型导弹或 6 枚 C 型导弹。

我们认为中国的前辈空空导弹也将迭代更 新,在较长的韶光范围内该型导弹订单都有较好保障,或将驱动干系家当链持续康健发展。

前辈导弹加速列装,带动微波器组件市场扩展。

近年来我国国防武备发展迅速,实战化演习训练次数及实弹发射次数猛增,导弹需求快速增长。
估量“十四五”期间中国导弹列装数量将大幅增长。

导弹加速列装也将带动导弹配套市场坚持高景气,根据《防空导弹本钱与防空导弹武器装备培植》(单绍敏,李桂军,杨凤鸣)一文,大部分导弹中的制导分系统和稳定掌握分系统都占导弹本钱的 40%-60%,在制导分系统中射频前端是核心构造之一,导弹领域微波器组件市场有望保持高增长。

有源相控阵普遍运用于前辈战机,单机微波器组件代价量提升新型号战机加速列装,有源相控阵雷达运用增加。
空军装备上,我国仍装备大量二代战机,作为主力机型的三代战机占比不敷一半,而较前辈的四代机占比极低,比较之下美国已完备淘汰二代机,四代机占比高达 15%;我国在多用场中型直升机、大中型运输机的构造占比以及教练机的配比上较美国也存在较大差距。

随着我军当代化培植加速,老旧装备更新换代,新型号战机加速列装。
由于有源相控阵在性能上更优,追踪与搜索能力更强、具有更高的分辨率、抗电子滋扰能力更强、具有高数据通信能力等,在新型号战机中有源相控阵雷达正逐渐取代无源相控阵雷达。

自主研发有源相控阵雷达,支撑空警 500 性能领先。

预警机即空中指挥预警飞机,是指拥有整套远程鉴戒雷达系统,用于搜索、监视空中或海上目标,指挥并可勾引己方飞机实行作战任务的飞机。

近年来中国在预警机领域投入巨大,据环球网宣布,早期的空警 -2000 预警机上安装的 K/LLQF01 雷达技能来源于俄罗斯,目前最新的空警-500 预警机,采取完备由中国自行研制开拓的预警雷达,由多部有源电子扫描阵列雷达以三角形排列组成,性能优于空警-2000 的机器扫描式雷达,且比 K/LLQF01 更小、更轻。

机载雷达向有源相控阵升级,微波器组件代价量上升。

有源相控阵雷达的每个发射/吸收组件(TR 组件),都能自己产生电磁波,因此雷达中电源模块、功率放大器等微波器组件用量显著高于传统系统编制雷达和无源相控阵雷达。

随着前辈战机中机载雷达向有源相控阵雷达升级,单架飞机中微波器组件代价量上升,叠加新型号战机加速列装,机载领域微波器组件市场有望进入快速扩展期。

军用通信向大带宽发展,高频微波器组件占比上升军用通信是战斗力保障,美军 C4I 投资超百亿美元。
军用通信以军用无线专网通信为主,军用专网通信设备需具备抗滋扰性能、保密通信能力、良好的电磁兼容性和优胜的防振、抗冲击性能,对通信可靠性哀求高。
军品运用环境较为恶劣,须要经受振动冲击、电磁滋扰、高低温、高空等极度环境的磨练。

军用通信是军队战斗力的保障,是国防开支重点投入方向,美军 2021 年在 C4I(指挥、掌握、通讯、打算机和情报)领域投资达 119 亿美元,个中根本通信设备 11 亿美元,信息安全保障 10 亿美元。

我军通信仍以窄带为主,军用宽带有望得到重点发展。

国防信息化的发展分为网络化国防、信息化国防、聪慧国防和智能国防四个阶段。
当前以美国为代表的发达国家处于第三阶段后期,并即将过渡到第四阶段。
我国仍处于低级阶段后期,刚刚迈入到全面培植的第二阶段。

“十一五”前我军仍紧张采取军用短波电台和窄带战术电台作为通信保障的紧张手段,其传输带宽较窄、装备用场单一、集成化程度较低、军兵种网系重复且不能互联 互通,在传输速率、业务种类方面都与最新通信技能之间存在代差,无法知足当代信息化战役的须要。

参考美军发展履历,我们认为随着国防信息化持续推进,沙场信息流将大幅提升,带宽需求或将呈指数级增长,军用宽带培植或将提速。

军用宽带频段较高,高频微波器组件占比或提升。

随着国防信息化进程不断加深,包含图像、视频、语音、数据等在内的大容量信息流增多,只能支持低速率的数据做事的窄带数字集群通信系统,无法适应业务需求的变革,带宽大、速率高的宽带数字集群通信系统需求愈发强烈。

由于电磁波物理特性,大带宽的军用宽带须要利用频率较高的频段,军用宽带设备也须要配套高频微波器组件,高频微波器组件技能含量高生产难度大,其价格和适配的频段正干系。

随着军用宽带的遍及,我们估量军用通信领域高频微波器组件占比将提升,并带动单个设备中微波器组件的代价量增加。

北斗三号成功收官,射频前端受益军用终端加速列装

北斗三号系统全面建成,军用定位精度达 0.5 米。
2020 年 7 月 31 日,我国北斗三号环球卫星导航系统正式开通。
与二号系统比较,北斗三号覆盖范围更广,首次实现了环球覆盖;授时、定位精度也提高了 1 倍以上。

单从定位精度来看,北斗军用级别的定位精度达到 0.5 米,仅稍逊于 GPS 军用级别的 0.3 米参数。
在当代信息化战役的推动下,北斗作为我国自主研发的军民两用导航系统,是军队装备信息化培植的主要一环。

据《中国卫星导航与位置做事家当发展白皮书(2019)》(中国卫星导航定位协会)预测,2020 年北斗单兵装备的配备率将达到80%,但与美国单兵100%的装置率仍存在一定差距。

未来北斗单兵装备配备率或将连续提升,军用北斗市场有望打开新的成长空间。

2025 年军用北斗市场规模或靠近 300 亿元,为微波器组件发展供应新增量。

随着北斗三号组网完成,北斗导航定位精度大幅提升,同时覆盖范围也从一带一起地区拓展至环球,在军事领域实用性大幅提升,终端列装速率或将加快。

参考美国履历,我们认为北斗军用市场对国家军费开支依赖程度较高,“十四五”期间国防培植有望加速,估量2025年军费预算将达1.8~2.0亿元,对标美国军用GPS支出1.5%的军费占比,我们认为2025年我国军用北斗市场规模有望达到 270~300 亿元。

射频前端作为吸收旗子暗记的关键部分,在导航家当链中代价占比较高,有望受益于军用北斗市场的迅猛发展。

无线电设备广泛运用于电子对抗等领域,为微波器组件供应新增量

电子对抗主要性日益提升,我国加速追赶美俄等军事大国。
随着国防信息化提升,制 信息权已成为战役胜负的关键,电子对抗主要性日益提升。
中船重工 723 所丁凯在《电子对抗在当代战役中的浸染》中指出,电子对抗在当代化战役中担当着不可替代的主要浸染,谁节制了电子对抗的上风,就节制了全体战役的形式。

目前我国对电子对抗的重视程度日益提升,在电子对抗技能设备研发方面不断追赶美国、俄罗斯等军事大国。
同时我军也在组建专业化的电子对抗部队,并加强部队演习,据央视宣布解放军空军某电子对抗师整年担负三等战备值班。

考虑到电子对抗技能提升、专业部队扩编和高强度战备带来的设备损耗,我们认为“十四五”期间电子对抗市场将保持高速增长。

高科技战役对引信技能提出更高哀求,进一步打开引信市场空间。

随着当代武器装备发展,主战装备杀伤力远超防护力,能否精确命中敌方目标已成为对抗胜败的关键,引信的主要性不断提升。

由于各种隐身技能、光电滋扰技能、诱饵弹技能等的广泛运用以及导弹、飞机等目标机动性能的提高,传统引信的杀伤效果受到削弱,在未来战役向高科技、高度信息化发展的背景下,引信智能化和信息化的主要性凸显,引信研究院在2021年度事情会议中指出,要将“全面打破引信根本、关键和前沿技能”、“全面实现数字化研发设 计转型”作为“十四五”总体目标。
引信行业在海内渐受重视,海内引信市场高增长可期。

新一代毫米波敌我识别系统问世,未来有望实现大规模运用。

敌我识别即对目标敌我属性、类型的判别。
传统敌我识别设备多依赖激光体质,毫米波系统编制因其抗滋扰能力强、全天候事情的特性而脱颖而出,成为当下各国陆军敌我识别体系的主流。

美国的 BCIS 系统、韩国的 BIS-沙场 IFF 系统等均属于前辈的毫米波系统编制。
目前我国的敌我识别系统也在从局限性大、恶劣景象下识别能力差的激光系统编制向性能优胜的毫米波系统编制转变。

2019 年,解放军新一代毫米波单兵敌我识别系统开始小批量装备部队,进入实战测试阶段,待此系统彻底完善后,将在我军实现大规模运用。

万物互联大幕开启,民用射频市场空间大

在万物互联时期,微波技能民用代价被不断发掘,家当天花板持续拔高。

射频器件是无线连接的核心,是实现旗子暗记发送和吸收的根本零件,在民用市场有着广泛的运用。
目前通信是射频在民用市场最紧张的运用领域,5G 通信频率覆盖毫米波波段,该波段微波器组件价格较高,同时 5G 基站采取 MIMO 技能,微波器组件用量也大幅增加,5G 商用通信的逐步遍及,将带来微波电路的巨大需求。

此外 5G 基站的规模化铺设也将开释物联网等其他运用需求,干系终端有望放量。
卫星导航加速与智能驾驶等新型领域家当领悟,车载导航、便携式导航仪、智能行车记录仪等终端微波器组件市场运用前景广阔。

随着高等赞助驾驶技能的逐步遍及,汽车雷达前后装市场需求也将迎来爆发式增长。
随着射频在传统通信领域运用增加,以及在物联网、智能驾驶等新兴市场取得打破,民用微波器组件市场天花板有望持续拔高。

射频功率组件需求强劲,有望进入快速发展期。

在民用射频器组件中,功率器件霸占了较大的市场份额。
而得益于 5G 基站培植、小型基站弥补,射频功率器件市场有望走出 2015 年以来的低潮期,进入快速发展阶段。

根据 Yole 预期,射频功率组件市场有望在 2022 年达到 25 亿美元,2016-2022 年间 CAGR 达到 9.8%;而在这个中,基站举动步伐与无线回 程网络等组件占比靠近一半,2016-2022 年间 CAGR 分别达到 12.5%、5.3%。

而据 Yole 数据,军事的射频功率器件同期 CAGR 为 4.3%。
民用真个强势需求,将在未来几年持续推动射频功率组件市场发展。

5G 商用支配加速,射频芯片市场扩展 5G 基站中射频组件数量和代价上升。

5G 时期主流基站将演化为 BBU+AAU 的形态, 运用 Massive MIMO 技能,64 通道的天线方案使得一个 5G 基站须要 192 个滤波器,远 高于 4G 时期 8 通道方案的滤波器数量。

同时在 Massive MIMO 技能下,射频器件须要与天线高度集成,射频器件技能门槛与附加值大大提高。
在 3G、4G 阶段,射频代价仅占整体基站总代价的 4%,而在 5G 时期,射频代价比重估量将进一步提升至 8%-10%。

5G 商用后,终端设备射频前端代价量也将显著提升。

从手机终真个单机代价量来看,5G 时期单机代价达到 25 美金,显著高于 3G 时期的 8 美金与 4G 时期的 18 美金,与 4G 比较增幅近 40%。

从射频间端器件数量来看,由于 5G 须要支持更多的频段、进行更繁芜的旗子暗记处理,所需滤波器、功率放大器等射频组件数量显著增加,若未来 5G 手机将须要实现更繁芜的功能,包括多输入多输(MIMO)、智能天线技能(如波束成形或分集)、载波聚合(CA)等,射频前端代价量还将持续提升。

北斗精度追平GPS,民用市场有望打开北斗发展滞后于 GPS,性能掉队商业竞争力弱。
GPS 的前身为美国军方于 1958 年率先提出的子午仪卫星定位系统研制操持。
历经 20 多年的系统方案论证、修正,研制试验,耗资约 300 亿美元,到 1994年 GPS卫星星座系统基本完成 24 颗卫星环球布局,环球监测覆盖率达到 98%。

比较之下中国卫星定位导航系统,从观点提出到实验验证,再到发射组网,各个关键进度时点均比美国掉队约 20-25年,北斗三号组网完成以前,北斗系统定位精度长期弱于GPS系统,导致目前北斗在民用市场竞争力弱,在除特定行业市场以外的商业市场扩展较慢。

北斗三号系统全面建成后授时和定位精度大幅提升。

我国北斗卫星导航系统从1994年启动开始,至今已经发展至第三代。
2019年底,北斗三号所有中圆地球轨道卫星发射完毕,标志北斗三号环球系统核心星座支配完成。

比较于北斗一号和二号,北斗三号在原子钟和星间链路两个方面实现了技能打破,使北斗系统的定位精度实现了由10米量级向米级的超过。
性能上已经实现对GPS的赶超,为后续北斗大规模商业运用奠定了根本。

中国导航市场快速扩展,北斗商业潜力巨大。

根据《2020中国卫星导航与位置做事家当发展白皮书》(中国卫星导航定位协会)显示,2019 年中国卫星导航与位置做事家当总体产值达3450亿元,较2018年增长 14.4%。

个中与卫星导航技能研发和运用直接干系的家当核心产值为1166亿元, 在总产值中占比为33.8%,北斗对家当的核心产值贡献率超过80%。
“北斗+”行业运用的深入推进以及消费市场的逐步拓展,民用市场发展潜力巨大。

北斗运用获政策加持,短期行业运用市场增长快。

行业市场是指面向行业用户和特定用场的运用市场,紧张包括终端产品发卖和解决方案做事两大类业务,面向测绘、位移监测、农业机器等领域。
根据上海家当研究院预测,2020年中国行业导航市场规模达120.77亿元,同比增长24.97%。

从细分市场来看,如在智能网联汽车领域,基于北斗、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备的无人驾驶电动港口牵引车(L4 级)可实现全程自动驾驶水平运输。
由于部分行业运用涉及敏感地理信息,为保障国家安全,政府出台政策勾引北斗更换GPS,这部分市场对终端价格敏感较低,估量短期北斗在行业运用市场将保持快速增长。

大众运用市场前景广阔,终端价格低落后北斗占比或提升。

民用导航位置做事包括智好手机、可穿着设备、平板、数码相机等终端市场,截至2019年底,中国国产北斗兼容 型芯片及模块销量已打破1亿片,海内卫星导航定位终端产品总销量打破4.6亿台,个中具有卫星导航定位功能的智好手机发卖量达到3.72亿台;而在乘用车导航领域,截至2018年12月,北斗/GNSS兼容乘用车前装智能车载终端推广近200万台,在海内10多个汽车生产企业30多个车型实现了批量运用。
大众运用中消费者对价格较为敏感,由于北斗三号组网完成韶光较短,干系家当链尚不成熟,目前终端产品价格远高于GPS产品,大众运用市场拓展难度较大。

估量未来随着北斗运用增加,规模效应凸显,终端价格有望低落至GPS相同水平,北斗在大众运用市场中占比或将提升。
智能驾驶渐行渐近,毫米波雷达有望遍及 智能驾驶时期,毫米波雷达成为必需。
毫米波雷达是事情在毫米波波段(30~300GHz) 的探测雷达。

同厘米波雷达比较,毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点;与红外、激光、电视等光学雷达比较,毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天 候(大雨天除外)全天时的特点,其车载主要性进步神速,车载毫米波雷达逐渐进入快车道。

随着 ADAS 渗透率逐步提高,“1 长+4中短”5个毫米波雷达,逐步成为汽车标配。

目前浩瀚车企,如大众、奔驰、奥迪、丰田等都已在个中高端车型上配置了毫米波雷达。

毫米波雷达进入快速扩展期,带动射频组件需求扩大。

随着无人驾驶家当的进一步发展,毫米波雷达市场规模逐年增加。
数据显示,2020年环球毫米波雷达市场规模超50亿美元,持续5年保持 20%以上的高增速。
而海内市场则增长更加迅速,2016-2020年间保持 30%以上的高增速,高于环球表现,2020年毫米波雷达市场或达到72.1亿元。

随着海内汽车消费持续构造升级,无人驾驶汽车市场需求扩大,海内毫米波雷达前后装市场高增长在未来几年或能够持续。
射频前端组件作为毫米波雷达的核心射频部分,其本钱占比约25%,需求或将进一步扩大。

商业航天迎发展机遇,抗辐照微波器组件将重点发展

外洋卫星互联网开始运营,政策支持家当迎来发展新机遇。

环球卫星互联网发展紧张经历了三个阶段,目前卫星互联网与地面通信系统互补互助、领悟发展,开始步入宽带互联网期间。
以 OneWeb、SpaceX 等代表企业开始主导新型卫星互联网星座培植,个中 SpaceX 旗下 Starlink 已于2020年底开始商业运营,卫星互联网发展迈入新时期。

近年来中国低轨通信卫星发展布局呈现快速发展态势。

2020年4月,卫星互联网作为通信网络根本举动步伐的代表之一被首次纳入新基建信息根本举动步伐的范畴,标志着卫星互联网培植已上升为国家计策性工程。
随着诸多政策的逐渐落实,我国卫星互联网家当有望迎来发展新机遇。

卫星家当增长稳健,商业航天或驱动家当发展提速。

根据美国卫星家当协会(SIA) 发布的《2019年卫星家当状况报告》,2018年环球航天经济家当总收入为3600亿美元, 个中卫星干系家当收入为2774亿美元,2011-2018年度增长率在6%以上,稳步上升。

而在这之中,卫星做事业和地面设备做事业占比较高,2018年两者合计占整体卫星家当收入比例为91%,目前环球航天市场仍由各国政府主导,商业化程度较低。

我们估量未来随着卫星性能提升以及运营本钱低落,商业航天需求将逐步开释,驱动家当规模增速提升。

空间环境辐射量大,抗辐照微波器组件有望得到重点发展。

卫星通信与地面设备是航天家当市场规模的最主要的两个环节,射频组件在这两大环节发挥了主要浸染。
在空间环境中由于缺少大气层和地磁场保护,X 射线等高能辐射对电子元器件危害较大,抗辐照微波器组件不可或缺。

目前我国微波器组件抗辐照技能,和外洋前辈国家比较仍有较大差距,限定了我国空间经济的发展,我们估量未来抗辐照微波器组件或将成为重点发展方向之一,干系市场潜力巨大。

风险成分

微波组件行业发展持续向好,但仍存在一定风险,可能对未来行业整体空间产生不利影响,紧张包括:

1)信息化培植低于预期的风险;

2)运营商成本开支低于预期的险;

3)5G 家当化不及预期的风险;

4)北斗终端产品价格低落不及预期的风险;

5)技能更新换代的风险;

6)家当化水平不及预期的风险;

7)政策环境变革的风险。

在此背景下,虽然目前技能差距不断缩小,运用处景正在延伸,下贱需求持续增长,但仍有未来发展水平低于预期的可能。

信息化培植低于预期的风险

中国国防预算与经济发展相折衷,受疫情影响中国宏不雅观经济承压,或导致国防开支低 于预期,信息化培植进度放缓。

详细而言信息化培植低于预期可能导致:

1)导弹列装数量减少;

2)新型号战机列装放缓;

3)现役战机雷达系统迭代升级放缓;

4)通信系统投入减少;

5)军用宽带列装速率降落;

6)军用北斗终端支配低落;

7)电子对抗等领域设备更新减少等。

这都将导致干系微波器组件需求减少,拖累家当发展。

运营商成本开支低于预期的风险运营商成本开支影响上游通信主设备商,进而影响通信器件供应商的发展情形。

在 3G/4G/5G行业的生命周期中,运营商爆发式增长的成本支出惠及上游通信器件供应商。
与4G 期间不同的是,5G成熟后暂无新的成本开支高峰预期,这是由于5G已将地面通信 网络的各种性能做到极致,而 6G空天互联一体也仅仅是对地面通信网络的特定场景补充。

同时由于 2020-2021年为5G投资培植的高峰期,因此在未来的中长期运营商成本开支或将处于下行趋势,存在微波器组件民品端下贱空间不及预期的风险。

5G 运用程度不及预期的风险 5G 家当级别运用目前仍存在两方面问题:

第一,5G网络根本举动步伐培植资金投入巨大且回收周期长,须要提前预判碰着宏不雅观经济增速下行、运营商收入端承压、对5G家当投资不及预期的风险,同时我国率先实行的5G SA模式在产品成熟性和稳定性方面的风险须要准确预判。

第二,5G商业模式有待持续深入探索,行业杀手级运用尚不明确,重点运用处景的盈利模式制订比较分散,并且通信业与其他垂直行业之间商业需求对接不足,现阶段垂直行业客户、主管部门、家当园区及运用家当环节共同参与力度有限。

北斗终端产品价格低落不及预期的风险导航产品大众运用真个消费者对价格较为敏感,由于北斗三号组网完成韶光较短,载入GPS产品与载入北斗产品不完备兼容,干系家当链尚不成熟,前期替代投入本钱较高,因此目前终端产品价格远高于GPS产品,大众运用市场拓展难度较大,未来或存在短期内规模效应难以凸显,终端产品价格难以降至载入GPS产品相同水平,难以提升大众运用市场的风险。

技能更新换代的风险

我国微波技能起步晚且前期发展慢,近年快速追赶差距逐步缩小。

比较国际一流水平,目前我国微波技能仍存在差距:随着军用无线电设备的升级,以及民用5G通信及物联网的发展,微波器组件须要支持的频段显著升高,在高频微波器组件领域,我国与西方发达国家仍存在差距;随着电子产品趋于小型化,微波器组件的供电、散热等问题愈发突出,对射频前真个系统设计提出了较高的哀求,在这一点上我国也有较大的进步空间。

因此,我国在后发追赶时,存在因技能迭代导致差距拉大的风险。
家当化水平不及预期的风险虽然我国在部分前辈微波器组件的研发上取得打破,但家当化上仍存在不敷。
国产微波器组件在本钱和可靠性上存在差距,民品由于起步晚、规模小、本钱掌握能力较差,国产化率较低,难以打开下贱市场,干系国产器组件市占率较低。

军用器件性能存在差距,例如抗滋扰通信领域美国计策防御操持(SDI)中高空监视传感器能实现同时监视1500个同时发射的导弹,而我国在解密技能、编码纠错技能等方面仍存在很大差距,对付下一代认知电子战的认识和重视程度不敷,技能也整体掉队。

因此,存在技能虽不断追赶但不能应时通过家当化切入市场的风险。

政策环境变革的风险

在军用无线通信领域,军工行业紧张受国际环境、国家安全形势、地缘政治、国防发 展水平等多种成分影响。

若未来国际形势涌现重大变革,导致国家减少国防开支,则可能对公司的生产经营带来不利影响。

民用无线通信领域,不用除宏不雅观经济形势变革等成分导致海内5G基站培植速率减缓的可能,若国家政策如“提速降费”使运营商收入端承压,或技能指标、行业容许等发生变革,导致运营商上游5G 基站配件供应商订单低落、非刚性市场需求被压缩,将会对全体行业的经营产生不利影响。

报告总结

随着国防信息化持续推进,以及民用市场5G通信等运用的拓展,估量军民领域无线电设备将加速升级列装,带动射频前端代价量提升,并驱动微波器组件市场快速扩展。

目前中国微波技能和家当与西方发达国家仍存在一定差距,但乘着相控阵等前辈技能遍及的东风,中国微波技能正在加速追赶国际一流水平,未来有望实现弯道超车,并带动微波家当链迎来发展拐点。

感谢您关注,理解逐日最新行业研究报告!

———————————————————

报告内容属于原作者,仅供学习!

作者:中信证券 付宸硕 陈卓

更多最新行业研报来自:【远瞻智库官网】

标签:

相关文章