雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx

上传人:李司机 文档编号:3956393 上传时间:2023-03-28 格式:DOCX 页数:27 大小:332.51KB
返回 下载 相关 举报
雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx_第1页
第1页 / 共27页
雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx_第2页
第2页 / 共27页
雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx_第3页
第3页 / 共27页
雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx_第4页
第4页 / 共27页
雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx_第5页
第5页 / 共27页
点击查看更多>>
资源描述

《雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《雷达行业深度报告:国防装备更新换代有源相控阵雷达替代潮流涌起.docx(27页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、1雷达及其分类通过无线电的电磁能量以定向方式发射到空间中,再接收到空间内存在的物体所反射的电磁波来计算物体的形状、方向、高度、速度的装备叫做雷达,即RADAR,全称是RadioDetectionandRanging(无线电侦测和定距)雷达有多种分类方式,根据雷达天线扫描方式可分为机械扫描雷达、相控阵雷达。行业报告研究院传统机械扫描雷达拥有凹面镜式的抛物面,该抛物面用来收缩视角,雷达的精度很大程度上取决于天线的面积,因此机械扫描雷达的体积比较大.为了让信号波发射到不同的方向,从而探测到不同方向的目标,机械扫描雷达需要不断地转动天线来向不同方向发射波束。相控阵雷达即相位控制电子扫描阵列雷达,利用大

2、量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面,每个天线单元都有独立的控制开关,通过控制各天线元件发射的时间差,就能合成不同相位(指向)的主波束。在相同的孔径和波长下,相控阵的反应速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子反对抗能力都优于传统雷达,但造价更为昂贵、技术要求高、功耗和冷却需求大.2相控阵雷达的发展过程2.1 相控阵雷达经历了无源、有源、数字化的发展历程根据罗敏所著的多功能相控阵雷达发展现状及趋势,20世纪60年代,相控阵雷达(PAR)的出现主要是为了解决对外空目标的监视问题。20世纪70年代开始,各种战术相控阵雷达纷纷出现,从无源相控阵雷达(PESA)发展到有源相控阵雷达(AESA).

3、20世纪90年代,数字多功能雷达(MPAR)开始得到快速发展.进入21世纪后,MPAR开始在交通监视、国土安全和导弹防御领域得到大量应用。2.2 无源到有源的发展过程,T/R组件用量大幅增加相控阵雷达有成百上千个天线元件组成的天线阵面,通过计算机控制,天线元件按顺序先后发射电磁波形成固定方向的波束,这个过程替代了传统机械扫描雷达的周期运动。由于是电子控制,相控阵雷达的更新周期可以达到毫秒甚至微秒,而机械扫描雷达的最多只能达到秒级。所以相控阵雷达相比机械雷达提高了扫描效率,也省去了传统机械结构的重量.图4:相控阵富达图I相控阵雷达的组成相控阵雷达的组成单元,分为发射系统、阵列天线和波控机、接收和

4、信号处理系统、中心计算机、数据处理和显示系统等。发射系统产生一定发射波形的高功率射频信号,馈送到所有天线单元,以便向空中辐射。中心计算机计算出规定波束指向的相邻单元的相位差,然后经波控机计算出每个辐射单元的移相器应有的相位并控制驱动器使移相器达到相位,从而使得天线波束准确指向规定的方向.每个天线单元接收来自目标的回波信号,经过相干相加、放大、检波后送给数据处理和显示系统.有源相控阵雷达与无源相控阵雷达的主要区别体现在组成天线阵面上的天线元件。有源相控阵雷达的每个天线元件都有独立的发射和接收装置(T/R组件),而无源相控阵雷达所有的天线元件用的是同一个T/R组件。由于相控阵雷达的天线元件数量可达

5、上千、甚至上万,因此从无源到有源发展,相控阵雷达的T/R组件用量大幅增加。例如:铺路爪AN/FPS-115有源相控阵雷达共有56个子天线阵,每个子阵都有32个T/R模块,共有1792个T/R模块.有源相控阵雷达的每个天线元件接收和发射信号都有单独的控制开关,当工作任务量不大的时候,可以只启动部分天线元件工作,从而降低雷达功耗,而无源相控阵雷达工作时必须要启动所有的天线元件,系统功耗相对较高。再者,有源相控阵雷达由于有多个收发器,可以同时执行多个任务,比如一边对空搜索一边引导导弹,而无源相控阵雷达只能同时执行单个任务,因此有源相控阵雷达在信息处理上更占优势。2.3 从模拟相控阵到数字相控阵ADC

6、/DAC芯片用量上升根据臻镭科技招股说明书:数字阵列雷达是根据波束形成机理、接收和发射波束均以数字方式形成的全数字化阵列天线雷达。数字相控阵和模拟相控阵最大的区别在于数字相控阵每个相控阵通道单元或模块配备等量的射频直采ADC/DAC,对于模拟阵,来自天线元件的信号经过加权和合并,产生一个波束,然后由混频器和信号链其余部分加以处理,整个模拟阵仅需要一个ADC和一个混频器。对于数字阵,每个元件的信号都被独立的数字化,需要为每个元件配备一个ADC和一个混频器。相控阵T/R组件数量可达上千甚至上万,带来ADC/DAC芯片数量用量大幅增加。数字相控阵能够实现海量多波束空间合成,具有波束快速扫描、空间定向

7、与空域滤波、空间功率合成能力等优点,可实现多目标探测和跟踪,可根据任务规划实现多目标多点侦直、干扰、探测、通信一体化实现。目前数字相控阵雷达在先进的机载、舰载、车载平台均都有一定的应用,如美军最新全电驱逐舰装备有SPY-6全功能数字相控阵雷达、F-35战机装备有AN/AGP-81全功能数字相控阵雷达、萨德陆基反导系统装备有AN/TPY-2中频数字相控阵雷达。3相控阵雷达的关键组件3.1 天线占有源相控阵雷达主要成本,未来向集成化方向发展根据雷电微力招股说明书,相控阵雷达主要由天线阵列、T/R组件、射频网络、电源及散热、变频及控制、AD/DA、基带、信号处理器、显示控制和雷达电源等组成。从产业链

8、角度看,上游主要为芯片、电源、软件、结构件等,中游为T/R组件、天线等组成的微系统,下游为雷达、导引头、通信等领域。有源相控阵天线由天线阵面、T/R组件、散热装置、信号调制器、波控器、结构件、电源及馈电网络等组成.根据国博电子招股说明书,一部有源相控阵雷达天线系统成本占雷达总成本的70%-80%相控阵天线阵面通常由几百个到几万个不等的通过相位控制的通道激励辐射单元构成。这些辐射单元可以是单个的波导喇叭天线、偶极子天线,贴片天线等。这些辐射单元分布于平面上,称为平面相控阵天线,分布于曲面上,称为曲面相控阵天线,如果该曲面与雷达安装平台外形完全一致,则称为共形相控阵天线。T/R组件包括TR腔体、P

9、CB板或LTCC板、软基片、功率放大器、低噪声放大器、移相器、串并转换、滤波器、温度补偿、射频接插件、以及低频接插件等。馈电网络包括收发共用馈线、发射功率分配网络,以及接收信号合成网络。通常情况下,需要在接收支路中增加驱动级低噪声放大器和在发射支路中增加驱动级功率放大器,以确保接收支路的增益和使发射支路的末级放大器推饱和,对于有单脉冲测角要求的,馈电网络还需要设计成和波束、方位差和俯仰差波束接收通道。波控器件的核心器件是FPGA,其主要功能是将终端控制命令计算成控制T/R组件内移相器的TTL/LVTTL电平,并生成移相码,从而改变天线阵面信号相位因子,完成有源相控阵天线的波束快速扫描。此外波控

10、器还可以具有电源分发的功能,从而实现给T/R组件内的芯片供电,并具备校准测试的配合执行功能。电源的主要功能是将直流电压转换成各个器件需要的电源值,即DC/DC转换,对于脉冲工作体制的天线,电源还需要信号调制器,从而实现连续波信号转换成脉冲信号。根据低成本有源相控阵天线研究,T/R组件在有源相控阵天线模块中的成本占比在40%-50%,是有源相控阵天线的核心组件04有源相投阵天线材料成本构成名称脉冲体制320阵元连续波体制144阵元接播件与电缆6.76.8%印制板5.6%7.5%射鬟芯片53.6%40.1%材料二次集成3.4%6.2%安装件8.8%II2微组装调试与浅试11.2%10%.:,槛Ib

11、员芍财宠昵虎衣:将庆会,低赢本我遮W校售火愎T丸.E包辽事相控阵天线主要有砖式和瓦式结构两种。砖式相控阵天线的元器件放置方向垂直于相控阵天线阵面孔径,T/R组件电路采用纵向集成横向组装(LITA)方式.砖式结构的体积大,采用金属盒体封装,通常会被安装到散热板背板上,便于良好散热,多应用于大功率输出场景。瓦片式相控阵天线将元器件放置方向平行于相控阵天线阵面孔径,面子阵电路采用横向集成纵向组装(TILA)方式,瓦片式相控阵采用分层结构,将芯片或电路集成在数个平行放置的瓦片上,辐射阵元采用易于共形的微带贴片天线,可以实现线极化或圆极化,集成度比砖式结构高,体积小,成本低,多用于超小型和共形雷达。由于

12、瓦式结构散热措施有限,主要用于小功率情况。未来装备的发展方向是高集成度、小型化,要求相控阵雷达系统尽可能向微型化发展。三维异构集成(SDheterogeneousintegration)微系统技术成为下一代高集成电子系统技术发展重要方向,三维组装和互联的相控阵微系统可有效解决有源相控阵雷达阵面体积庞大的问题,是未来替代现有砖块式和瓦片式T/R组件的有力解决方案。根据臻镭科技招股说明书,当前相控阵雷达T/R组件中的微波/毫米波SIP组件基本结构主要还是传统的平面设计,所有芯片都是通过焊接的方式水平化铺在PCB或者LTCC基板上。随着芯片数量和I/O引脚数的增加,芯片互联占用面积和信号传输长度与延

13、迟将会迅速增加,难以满足未来微波/毫米波SIP组件在高密度、高速互联、具有紧凑外观、可集成多种类型器件等方面的技术要求。另外,微波/毫米波SlP组件上面使用较多的模拟芯片,无法随摩尔定律成倍率地缩小.因此,2D封装的形式,无法显著缩小封装体积。三维异构集成式可将功能电路分解到硅基衬底或化合物材料衬底上,通过硅通孔实现高密度集成。该技术通过实现GaAs/GaN为代表的化合物芯片与硅基芯片的异构集成及纵向三维集成,可有效利用化合物半导体器件大功率、高速、高击穿电压优势的同时,发挥硅基电路的高速低功耗、芯片制造成本较低等优势,实现器件及模块性能的最大化,提高射频系统的集成度。3.2 T/R组件是有源

14、相控阵天线的核心组件有源相控阵T/R组件是指在雷达或通信系统中用于接收、发射一定频率的电磁波信号,并在工作宽带内进行幅度相位控制的功能模块,是有源相控阵雷达实现波束电控扫描、信号收发放大的核心组件。有源相控阵雷达T/R组件的性能参数直接决定相控阵雷达系统的作用距离、空间分辨率、接收灵敏度等关键参数。另外,有源相控阵雷达需要数量众多的T/R组件共同构成有源相控阵阵面,有源相控阵T/R组件的性能也进一步决定了有源相控阵系统的体积、重量、成本和功耗。图17:有源相控阵雷达系统结构示意图相控阵雷达系统接收佶号*出蛆件TR解件tin行业强专助裾T/R组件主要由数控移相器、数控衰减器、功率放大器、低噪声放

15、大器、限幅器、环形器以及相应的控制电路、电源调制电路组成。在发射模式下,有源相控T/R组件的控制器接收雷达的定时信号,将所有T/R开关调至发射通道,射频激励源传输的信号经移相器、衰减器、T/R开关和功率放大器进行幅度相位调整和放大,送至天线辐射单元.发射完信号后,雷达信号驱动控制器将T/R开关调至接收通道,天线将接收到的信号经低噪声放大器放大以及幅度相位调整后送往接收机。T/R芯片是相控阵雷达的核心元器件。T/R芯片被集成在T/R组件中,负责信号的发射和接收并控制信号的幅度和相位,实现雷达的波束赋形和波束扫描,其指标直接影响雷达天线的指标,对整机性能也有着至关重要的作用。根据诚昌科技招股说明书

16、,T/R芯片按照功能分类可分为放大器芯片、幅相控制类芯片和无源类芯片。放大器类芯片主要包括功率放大器芯片、驱动放大器芯片、低噪声放大器芯片、收发多功能放大器芯片等;幅相控制类芯片包括数控移相器芯片、数控衰减器芯片、数控延时芯片、模拟波束赋形芯片等;无源类芯片主要包括开关芯片、功分器芯片、限幅器芯片等.T/R芯片的主要供方包括中国电科13所、中国电科55所、钺昌科技等。中国电科13所成立于1956年,是我国重要的高端核心电子器件供应基地、半导体新器件新技术创新基地,根据中瓷电子招股说明书披露,截至2020年6月30日,中国电科13所总资产约120亿元,2020年上半年净利润约4.55亿元.中国电

17、科55所成立于1958年,是我国大型电子器件研究所,具有从材料、芯片、器件到模块组件的完整产业链,根据天奥电子招股说明书披露,截至2018年6月30日,中国电科55所总资产约81亿元,2018年上半年净利润约2.07亿元.钺昌科技主营业务为微波毫米波模拟相控阵T/R芯片,2021年营业收入为2.11亿元。在相控阵T/R芯片领域,国企研究院所占据较大的市场规模。3.3 ADC/DAC芯片技术难度高,国产替代需求迫切ADC/DAC是一种数据转换器,包括数模转换器ADC及模数转换器DACeADC的主要作用是将真实世界产生的如温度、压力、声音、指纹或者图像等模拟信号转换成更容易处理的数字形式。DAC的

18、作用与ADC相反,它将数字信号调制为模拟信号。根据臻镭科技招股说明书,射频收发芯片及高速度高精度ADC/DAC主要功能是为发射通道和接收通道的射频模拟信号处理。发射通道将来自基带芯片的数字基带信号通过数模转换、滤波、混频、增益放大转换为模拟射频信号后,发送给功放芯片进行放大输出,接收通道将来自低噪声芯片的射频信号通过增益放大、混频、滤波、模数转换为数字信号后,发送给基带芯片进行信号处理。ADC/DAC是模拟芯片中难度最高的部分之一,欧美企业凭借着资金、技术、品牌、客户资源等优势占据了全球较大的市场份额,国产ADC/DAC尚处于追赶状态。ADC/DAC在5G通信、军事、高端医疗设备、精密测量仪器

19、等领域有着重要的作用,但以美国为代表的西方国家对高精度、高速度ADC/DAC进行出口限制,国内ADC/DAC技术国产替代需求迫切。4相控阵雷达的市场规模和应用领域4.1 我国有源相控阵雷达2022-2025市场规模预计超800亿元根据ForecastInternational分析,2010-2019年全球有源相控阵雷达的生产总数占雷达生产总数的14.16%,总销售额占比为25.68%.根据产业信息网数据:我国军用雷达2025年的市场规模预计达到565亿元,2020-2025年复合增速为10.48%;2020年我国有源相控阵雷达的渗透率约为30%,预计在2025年达到50%,假设2020-202

20、5年我国有源相控阵雷达渗透率每年以4%的速度均匀提升,可预测得到我国2022-2025年有源相控雷达的市场规模为872亿元.根据国博电子招股说明书,一般有源相控阵雷达天线系统成本占雷达总成本的70%-80%,而T/R组件又占据了有源相控阵雷达天线成本的绝大部分,TR芯片又是T/R组件的核心组成部分.假设相控阵天线系统占雷达总成本的75%,T/R组件占相控阵天线成本的50%,T/R芯片占T/R组件成本的50%,可测算得到2022-2025年我国军用雷达领域的T/R组件和T/R芯片的市场规模分别为327亿元和164亿元。图21:我国军用雷达市场规模预测/亿元4.2 有源相控阵雷达广泛用于机载、陆基

21、、空基、舰载等领域根据StrategicDefenseIntelligence发布的全球军用雷达市场2015-2025预测f2025年全球机载雷达、陆基雷达、声纳和空基雷达、舰载雷达的市场份额分别为36%27%20%17%假设我国各类型雷达市场份额与国际市场相似,且2022-2025年国防投入在各雷达的应用领域不发生较大变化,可粗略估算出我国2022-2025年机载、陆基、声纳和空基、舰载四大领域的雷达市场规模分别为706/529/392/333亿元。根据前文预测得到的有源相控阵雷达渗透率,可粗略估算出我国2022-2025年机载、陆基、声纳和空基、舰载四大领域的有源相控阵雷达市场规模分别为3

22、14/235/174/148亿元(假设各领域的有源相控阵雷达渗透率与整体一致)。(1)机载领域根据机载有源相控阵火控雷达的新进展及发展趋势,美国早在1964年就开始了机载有源相控阵雷达的研究工作,研制了604单元的有源阵歹U.20世纪90年代,美国研制成功了APG-77,标志着机载有源相控阵雷达时代的到来.有源相控阵雷达相比机械扫描雷达具有突出的优越性,自推出后,立即在美军装备上进行了应用.美军的F-35、F-22、F-15CF-16C/D和F-18E/F都从装备机械扫描雷达换装为了有源相控阵雷达。装备有源相控阵雷达后,目标探测性能、目标容量、可靠性都大幅提高。以F-18的火控雷达为例,有源相

23、控阵雷达APG-79相比机械扫描雷达APG-73,对空中目标的探测距离是其3倍,探测和跟踪目标数量是其2倍,可靠性为其5倍,而工作和维护成本仅为其40%.根据WorldAirForces2022,我国不论是战机数量还是结构都与美国有着较大差距。2021年底中国拥有军机数量为3285架,美国为13246架,中国军机数量不及美国四分之一。从战斗机结构上看,我国战机以二代机和三代机为主,而美国则淘汰了二代机,全部为三、四代机.我国要构建以四代装备为骨干、三代装备为主体的武器装备体系,未来将加速淘汰老旧机型,三代和四代机将加速列装。目前美国的四代机和以F-15C为代表的三代战机基本都换装了有源相控阵雷

24、达。我国机载有源相控阵雷达的渗透率较低,主要用于J-IOC、J-16、J-20、空警-2000、空警-500等机型,未来有源相控阵雷达随先进战机列装以及三代机换装用量将快速提升.图23:中美不同种类军机数差距(架)(2)弹载领域精确制导武器术语起源于上世纪七十年代中期,美国在越南战争中大量使用了精确制导导弹,并取得了惊人的效果。在此后的多场战争中,精确制导武器的使用比例越来越高,在伊拉克战争中,美军制导武器的使用比例高达70%,雷达制导系统主要包括红外光学制导和雷达制导两大类。雷达导引头利用不同物体对电磁波的反射或辐射能力的差异发现和测定目标的位置和速度,具有探测距离远、不受气象条件限制、全天

25、候工作的特点。雷达导引头可分为主动雷达导引头、半主动雷达导引头(设置于弹体外的专用照射设备向目标辐射能量)和被动雷达导引头(依赖于目标的辐射)。红外和雷达是导弹的两种主要制导方式。根据白洪斌所著的红外制导技术发展综述,目前各国装备的各种战术导弹,近60%采用了红外导引头。因此,推测雷达导引头占比可能在30%左右.根据弹载有源相控阵雷达应用,现役导弹雷达导引头大都采用单脉冲体制,现役先进空空导弹的雷达导引头基本都采用了平板缝隙天线。下一代或者现役改进型则会使用有源相控阵天线。相控阵雷达用固定阵面就能实现高于45。的扫描范围,省下了机械扫描装置和天线活动空间,可以更好地利用导弹全弹径的截面积,使天

26、线形状尽可能与气动外形相适应,另外有源相控阵雷达导引头还具有灵敏度较高、信号处理能力较强、可靠性较高等特点.(3)舰载领域根据舰载雷达的现状及发展趋势分析,舰载雷达主要担负无源侦察、远程警戒、跟踪、目标指示、火控、制导等任务。常规的舰载雷达一般只执行单一任务,有远程警戒雷达、目标指示雷达、对海探测雷达、火控雷达、照射雷达、二次雷达等多种形式。当前,舰载多功能相控阵雷达成为了舰载雷达的发展方向.舰载多功能相控阵雷达具有功率口径大、反应速度快、数据率高、资源能够自适应管理、抗干扰能力强等优点。同时,一部雷达可同时完成搜索、跟踪、制导等功能,节省了舰载空间。相控阵与DBF技术结合,可以实现多波束、干

27、扰自适应置零,提高雷达在复杂电磁环境下的抗饱和攻击能力,成为相控阵雷达的发展方向。舰载有源相控阵多功能雷达具有可靠性高、功率孔径大等优点,典型产品包括英国的SAMPSON,荷兰、德国及加拿大联合研制的APAR,日本的OPS-24和美国的SPY-3、VSRe中国052C导弹驱逐舰和“辽宁号航空母舰上装备有346相控阵雷达,052D型导弹驱逐舰、福建”号航母上装有346A相控阵雷达。346雷达是一款高度数字化的多功能有源相控阵雷达,其大S波段阵列夹在两排C波段阵列之间,利用空气冷却系统,可以通过雷达阵列盖的曲面识别目标.该雷达每一面安装有5000个收发器,探测距离超过了450公里,能够探测跟踪10

28、0个目标,部分性能超过美军的“宙斯盾。(4)车载领域车载雷达主要用于防空警戒、引导以及武器控制、指挥等。未来车载陆基防空雷达在技术上将会采用三坐标体制、相控阵技术、频率捷变技术、低截获概率技术,结合防空和反导设计,注重发展战术雷达系统,提升雷达系统的机动性。当前我国的车载雷达主要包括YLC系列的三坐标警戒和监视雷达以及用于防空系统配套CLC系列的目标指示雷达。我国的车载雷达不断更新,发展方向为数字化有源相控阵。如2022年航展上中国电科推出的YLc-16型S波段警戒雷达.该雷达采用全数字、全固态有源相控阵设计,可实现常规及隐身空气动力目标的防空警戒任务,可实现空防空管一体化功能。(5)星载领域

29、星载雷达又称为天基雷达,天基雷达可以对地面进行成像和高程测量,对空中和地面运动的目标进行检测以及对洋流进行观测,此外,还可以提高军备控制核查效果。近年来,低轨卫星通信快速发展,成为了对相控阵雷达的重要需求领域.低轨卫星通信克服了高轨卫星传输时延以及无法实现基于实时或近实时的数据传输应用的缺点,世界主要国家正在该领域积极布局.2020年我国向ITU提交了GW星座计划,计划分两阶段发射12992颗卫星。除此之外,我国还有鸿雁星座、虹云工程、银河航天等上千颗互联网卫星布局。未来不论是在空间段还是在用户终端,都将有大量的产品采用相控阵模式。相控阵在空间段应用可发挥其多波束、敏捷波束优势,在用户终端可发

30、挥其低轮廓、灵活波束处理能力等。(6)陆基领域陆基雷达是战场防空和国土防御的基本装备。陆基雷达不仅能够对喷气式飞机空袭威胁提供预先通报,还能对来袭的弹道导弹预警。目前陆基雷达的发展方向是相控阵技术、三坐标体制、频率捷变技术、低截获概率技术等.陆基雷达中比较著名的包括美国的铺路爪AN/FPS-115.俄罗斯的沃罗涅日一DM、中国的P波段远程预警相控阵雷达.AN/FPS-115,是美国上世纪70年代为应对洲际导弹威胁而研制的远程预警系统,其主要用途是担负战略性防卫任务.该雷达由两个互成60度的圆形天线阵面组成,每个阵面由2000个阵元组成,探测距离可达5000km美国在国内部署了4部铺路爪雷达,用

31、来探测从太平洋和大西洋来袭的潜射导弹。此外,美国同盟澳大利亚和英国等国也部署了该预警系统,用来监视相关潜在威胁的飞机、导弹的即时动态,台湾也引进了该系统。俄罗斯的沃罗涅日一DM由带有有源相控阵天线阵列的收发器单元、快速搭建供人员使用的建筑和装有若干电子设备的集装箱组成.该雷达可同时监控500个目标,最大探测距离可达6000km,有效视距达8000km,能够对弹道导弹、巡航导弹、卫星、以及各种气动目标进行实时跟踪和精确定位。根据澎湃网援引数据,中国在东部沿海地区部署的P波段远程预警相控阵雷达配备了上万个主动电子天线收发模块,统一布置在一个直径30米的圆形雷达阵列中,是世界目前最大的导弹预警雷达天

32、线,主要用于遂行战略反导预警,兼顾空间目标监视与空中目标探测任务。该雷达出现标志着我国成为继美俄之后,第三个具备自主研制远程预警相控阵雷达能力的国家。图29:中国的P波段远程预警相控阵雷达5重点公司分析5.1 国博电子2000年,国博电子前身上海华信集成电路有限公司成立,由南京奥马通信系统公司和南京南德赛科技公司共同出资成立。2006年,公司名字更改为南京南迪讯电子有限公司,2010年,公司名称变更为南京国博电子有限公司。2019年在原有射频电路业务的基础上,公司通过收购国微电子股权并购中国电科55所微系统事业部有源相控阵T/R组件业务.2020年公司变更为股份有限公司。2022年公司上市。公

33、司主营射频识别模块和射频芯片.具体来看:射频识别模块又可分为有源相控阵T/R组件和射频模块,前者主要用于精确制导和雷达探测领域,后者用于移动通信领域;射频芯片又可分为射频放大类芯片和射频控制类芯片,均用于移动通信基站、终端、无线局域网等通信系统。2021年,T/R组件、射频模块、射频放大类芯片和射频控制类芯片营收分别为16.91/4.40/2.32/1.05亿元。国博电子2022年前三季度营收26.61亿元,同比增长59.71%,归母净利润4.02亿元,同比增长37.63%2018-2021年公司营收、归母净利润复合增速分别为13.31%和13.47%.公司期间费用率呈上升趋势,2021年期间

34、费用率13.45%,较2018年提升4.36pct,主要原因和研发费用快速增长有关。2021年公司研发费用2.44亿元,2018-2021年复合增速为38.43%,2021年研发费用率9.74%,较2018年提升4.40pct公司毛利率在30%左右.分产品看:射频识别模块产品毛利率波动明显,2019年该产品毛利率为36.41%,2020年回落至30.18%,2021年升至33.33%;射频芯片毛利率持续走高,2021年达到了40.33%,较2018年提升28.60pct分领域看:军品毛利率波动上升,2021年军品毛利率为34.94%,较2018年提升539pct;民品毛利率在2019年达到了4

35、6.79%,为近年来的高点,2021年民品毛利率为34.04%,略低于军品。公司净利率在15%附近.2020年,公司净利率为13.93%,为近年来低点,主要受疫情影响,公司产品交付较少,但同期研发费用率和管理费率增加较多所致。2021年及2022年前三季度公司净利率逐步回升,主要系公司整体毛利率提升及期间费用率管控良好。图32:国博电子20182022Qly3归母净利润(亿元)及增速归母净利润归母净利润增速国博电子通过整合中国电科五十五所微系统事业部有源相控阵T/R组件业务,构建了覆盖X波段、Ku波段、Ka波段的设计平台,产品市场占有率国内领先,是国内面向各军工集团销量最大的有源相控阵T/R组

36、件研发生产平台。军用领域,公司研制了数百款T/R组件,其中定型或技术水平达到固定状态产品数十项,产品广泛应用于弹载、机载等领域。根据公司招股说明书披露,公司与A01客户于2021年9月签订了40.90亿元的大额T/R组件合同,合同正在执行,将为公司未来业绩增长提供支撑。在技术创新方面,公司面向国防重点工程配套需求,开展系列化功率放大器、低噪声放大器、多功能芯片等有源芯片和IPD无源集成芯片的自主研制工作,已批量应用于各类宽带、高频、大功率有源相控阵T/R组件产品,研制的GaN射频芯片在T/R组件中得到了广泛的工程应用。民用领域,公司作为基站射频器件核心供应商,系列产品在2、3、4、5代移动通信

37、的基站中得到了广泛应用,产品性能指标处于国际先进水平。公司加强在民用领域的技术创新,开发了GaN射频模块完整产品系列,主要用于4G、5G基站设备中,线性度、效率、可靠性与国际主流产品相当.在射频芯片领域,公司聚焦射频放大类芯片和射频控制类芯片。射频放大类芯片领域:公司的低噪声放大器地噪声系数、增益、OlP3、功耗等性能指标处于国际先进水平;功率放大器的增益、饱和功率、线性功率等性能指标处于国际先进水平,这两类产品目前用于4G、5G移动通信基站.射频控制类芯片领域:公司的射频开关、数控衰减器主要电性能指标处于国际先进水平,广泛用于4G、5G移动通信基站;公司开发的5G基站新一代智能天线的高线性控

38、制器件,产品性能达到国际领先水平;公司开关、天线协调器产品量产,多个信号切换射频开关被客户引入.公司首次公开发行募集资金26.75亿元,其中14.75亿元投入射频芯片和组件产业化项目。射频芯片和组件产业化项目包括两个方向:T/R组件和射频模块、射频芯片。公司将重点实现毫米波和太赫兹T/R组件设计技术能力、工艺制造技术能力、测试能力、可靠性评估能力的进一步提升.另外,公司将加强通信基站和终端用射频芯片,以及微波毫米波芯片的设计技术能力、工艺制造技术能力、测试能力、可靠性评估等能力的进一步提升。5.2 钺昌科技2010年钺昌有限成立.2016年,钺昌有限与浙江大学签订了技术转让合同,约定浙江大学模

39、拟相控阵T/R套片设计技术转让。2018年4月和而泰收购钺昌有限。2022年,钺昌科技上市.诚昌科技的主要产品为相控阵T/R芯片以及技术服务。2021年,相控阵芯片和技术服务的收入分别为1.93亿元和0.18亿元.具体来看,公司的相控阵芯片可用于星载、地面、机载、车载、舰载领域,2021年,星载和地面产品分别实现营收1.52亿元和0.39亿元,同比增速分别为10.48%和505.65%;机载、车载、舰载产品分别实现营收133.81/248.20/775.25万元.2022年前三季度公司实现营收1.26亿元,同比增长52.65%2017-2021年,公司营收复合增速达34.51%.2022年前三

40、季度公司实现归母净利润0.60亿元,同比增长40.37%,2017-2021年归母净利润复合增速达56.27%公司毛利率在70%附近。2021年,公司毛利率为77.00%,为近年来高点。2022年前三季度,公司毛利率67.39%,同比下降7.40pct公司净利率在50%附近波动。2020年,公司净利率为26.01%,为近年来低点,主要系公司当年管理费用率和研发费用率大幅增加所致。2021年,公司净利率为75.84%,为近年来高点,主要系公司毛利率提升、管理费用率和销售费用率下降所致。2022年前三季度,公司净利率为47.76%,同比下降4.17pct公司生产的T/R芯片具体包含基于GaN.Ga

41、As或硅基工艺的功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、模拟波束赋形芯片及相控阵用无源器件等,频率萄盖L波段和W波段,公司所研制的芯片具有高可靠、低成本、高集成度的优点,质量可达到宇航级。公司目前成功地推出了星载和地面用卫星互联网相控阵T/R芯片全套解决方案,完成了国产化5G毫米波相控阵芯片的多轮迭代开发,随着低轨卫星互联网的布局和5G基站的规模化建设,公司未来市场空间广阔。公司产品的生命周期和应用场景有关。星载相控阵T/R芯片的设计寿命为8年,实际寿命可能会高于设计寿命。地面相控阵T/R芯片的设计寿命为5年,若后期出现部组件损坏可进行更换,继续使用。T/R芯片研发到定型的时间一般为3-5年,过程中

42、需要进行晶圆流片,需要较大的资金投入.T/R芯片的上游供应商为化合物晶圆代工厂,现阶段全球化合物晶圆代工市场份额主要集中在稳懋半导体(WlN)、环宇通信(GCS)、科锐(CREE)和宏捷科技(AWSC)f国内化合物晶圆代工厂主要有三安光电、立昂微电子、海威华芯等。根据诚昌科技招股说明书披露,公司2021年三大客户分别为A01sB01、E01,收入贡献占比分别为39.46%、36.87%、11.06%公司的竞争对手主要为中电科13所和中电科14所。公司首次公开发行募集资金5.09亿元,其中新一代相控阵T/R芯片研发及产业化项目拟投入4.00亿元,卫星互联网相控阵T/R芯片研发及产业化项目拟投入1

43、.09亿元.公司当前的主要产品为星载相控阵T/R芯片,新一代相控阵T/R芯片及产业化项目主要面向机载、舰载、车载、地面应用领域的相控雷达。公司拓宽产品种类,有助于公司扩大收入规模,增强市场竞争力。该项目建设周期为3年,预计2024年9月达到预定可使用状态。项目达产后,预计每年为公司贡献营收3.00亿元,净利润0.94亿元.卫星互联网相控阵T/R芯片研发及产业化项目有助于公司加强卫星互联网相控阵T/R芯片的研发生产能力,应对卫星互联网行业发展机遇。该项目建设周期为3年,预计2024年9月达到预定可使用状态。项目达产后,预计每年为公司贡献营收0.84亿元,净利润0.25亿元.5.3 雷电微力雷电微

44、力前身雷电有限成立2007年.2011年雷电微力成立子公司成都雷电微晶科技有限公司成立,主要从事微波测试和暗室建设。2019年公司变更为股份有限公司,2021年公司上市。公司业务发展经历了5个阶段。第一阶段为技术启蒙期(2007-2018年),此时国内导引头和通信领域主要是基于传统红外、激光和微波天线,公司认为高集成毫米波有源相控阵微系统会是未来的发展趋势,开始进行该领域探索研发,推出了8通道毫米波频段T/R组件.第二阶段为技术探索期(2009-2010年),公司完成第一台毫米波有源相控阵微系统原理样机的研制。第三阶段为产品突破期(2011-2014年),公司开展毫米波有源相控阵微系统的关键技

45、术纵向研究和不同应用领域的横向研究,形成了清晰的产品战略布局.第四阶段为工程化能力建设期(2015-2017年),公司引入战略投资者,进行工程化生产线建设,具备小规模批产能力。第五阶段为快速发展期(2018年至今)重点产品陆续批产,生产管理等体系搭建基本完成.公司产品主要分为三大类:精确制导、通信数据链、雷达探测。精确制导类产品包括毫米波有源相控阵微系统和高频毫米波前端。通信数据链类产品包括星载有源相控阵微系统和机载数据链相控阵微系统。雷达探测类产品主要为机载火控雷达02021年,公司精确制导产品和通信数据链产品收入占比分别为97.61%和2.20%.2022年前三季度公司实现营业收入6.61

46、亿元,同比增长23.39%,2017-2021年公司营收复合增速为69.52%2022年前三季度公司实现归母净利润2.47亿元,同比增长41.33%,2019-2021年归母净利润复合增速为44.05%公司毛利率在2017-2018年超过55%,2019年公司产品放量后毛利率有下滑趋势,2022年前三季度,公司毛利率44.51%,同比下降3.13pct分产品看:公司2021精确制导产品毛利率为41.79%,同比下降14.09pct;通信数据链产品毛利率69.20%,同比下降6.89pct公司净利率自2018年来呈震荡爬升趋势,2022年前三季度公司净利率为37.45%,同比提升4.76pct公

47、司净利率提升和期间费用管控较好有关,公司期间费用率从2018年的121.27%下降至2022年前三季度的6.28%图48:雷电微力20182022QIQ3毛利率、净利率,毛利率,l净利率公司起步早,技术路径清晰住产的相控阵微系统频率可覆盖X至W波段(8GHz至110GHz),是国内少数能够提供毫米波有源相控阵微系统整体解决方案产品的制造服务企业之一。公司有源相控微系统的最终产品的精确制导导弹,卫星数据通信链最终产品为卫星。公司收入增长受益于国防装备列装和更新以及卫星组网数量提升。另外,公司产品还可拓展用于5G通信基站、车载无人驾驶雷达、商业卫星链路系统、移动终端动中通”等通用领域。根据公司披露

48、数据,公司定型产品MO3、R03从开始研制到定型的时间均为7年,批产后产品的列装周期一般在10年以上.公司招股说明书披露了11个研制项目,未来这些项目将陆续定型批产,公司收入规模有望不断扩大。2022年2月,公司公告新签两份某配套产品订货合同,总计24.07亿元,将为公司未来业绩增长提供支撑。公司产品生产过程包括芯片研制、组件集成、组件测试、系统集成、系统测试。芯片研制主要通过EDA软件进行设计之后交由晶圆厂流片、测试.组件集成主要是将结构件、集成电路裸片、薄/厚膜电路、微型元器件集成在腔体或基板上,之后进行金丝键合、测试、集成封装。组件测试是对已集成的组件产品及逆行微波性能测试。系统集成是T/R组件集成为天线阵面,并将馈电组件、水冷系统、电源组件、波控组件、结构套件等装备成相控阵天线。系统测试是对天线系统的各项指标进行详细测试.根据公司招股说明书,2020年公司前5大客户分别为C集团、B集团、A集团、D集团、E集团,销售占比分别为78.03%10.97%532%3.07%1.14%,除A集团需求产品类别为通信数据链外,其他集团主要需求产品类别为精确制导。公司的原材料主要为电子元件、结构件、LTCC、芯片等,2020年这四大类材料的采购金额占比分别为37.24%15.35%16.36%16.30%,2021年,公司首次公开

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 生活休闲 > 在线阅读


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号