功率革命
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无人机图传“功率困局”,何解?
半导体行业观察· 2025-11-05 08:56
低空经济与无人机行业趋势 - 低空经济已成为新质生产力的重要代表,无人机正经历从消费级到工业级的关键跨越 [1] - 消费级无人机已规模化普及,例如大疆去年营收达500亿元,今年目标向1000亿元规模迈进 [1] - 工业级大功率无人机需求正以每年20%的速度高速增长,应用场景拓宽至警用巡逻、农业植保、电力巡检、森林防火、应急救援与影视航拍等领域 [1] 无人机图传技术需求与挑战 - 工业应用场景如跨山区电力监测、大范围森林防火等,需要无人机将高清视频数据稳定传输至数十甚至上百公里外的地面终端 [3] - “远距离、大功率”图传需求成为刚需,对图传系统可靠性与传输质量提出前所未有的挑战 [3] - 1.4GHz频段10W级传输方案凭借强绕射、低损耗和远距离传输优势,成为复杂工业场景下的“黄金选择” [3] 射频功率放大器技术路径对比 - 当前主流的GaAs工艺在大功率场景下暴露出核心短板:热导率仅为硅材料三分之一,导致10W级连续波输出时易出现性能衰减和寿命缩短问题 [6] - GaAs工作电压较低,难以应对工业无人机在极端环境下的过压、过流冲击,可靠性与鲁棒性不及硅基器件 [6] - GaAs方案大规模商用多集中在5W以内,超过此阈值后成本大幅上升,且需复杂散热与保护电路,与工业无人机轻量化、低成本需求相悖 [6][7] 华太电子12V LDMOS解决方案优势 - 公司推出12V LDMOS PA方案,以高功率、高可靠性打破技术瓶颈 [6] - 方案基于硅基材料高散热性和LDMOS横向结构高耐压特性,可在宽温环境下稳定工作,抗过压过流能力远超GaAs [9] - 在1.4GHz频段可实现10W稳定输出,支持30km及以上超远距离传输,效率、增益等关键指标优于同功率级GaAs竞品 [9] - 12V电压是关键平衡点,无需额外升压电路可直接适配无人机锂电池供电系统,相比28V LDMOS拥有更低Q值与阻抗,简化客户开发与调试成本 [8] 华太电子产品进展与市场策略 - 第一代LGA封装产品已通过头部客户性能认证,在对比测试中表现优异 [9] - 针对成本诉求,第二代产品正加速研发,计划通过优化芯片设计和提升集成度进一步压缩成本 [9] - 按照“预研一代、研发一代、量产一代”策略,后续将持续优化功率等级与频段覆盖,推动规模化量产 [9] 12V LDMOS平台的跨界应用 - 方案具备“一平台多场景”跨界能力,应用延伸至手机卫星通信、车载智能网联及基站预驱动场景 [11] - 在手机卫星通信终端领域,“12V PMIC+12V LDMOS PA”组合可稳定输出5W以上功率,解决GaAs方案发热隐患,适配手持终端锂电池系统 [12] - 卫星通信中的1.4GHz导航级应用可与无人机图传1.4GHz 10W PA共平台推广,复用研发投入并通过规模效应摊薄成本 [12] - 在车载智能网联场景,产品已进入研发阶段,未来将覆盖车载卫星直连、智慧城市交通管理等 [13] - 源于基站预驱动场景需求,尝试用12V LDMOS替代传统1W-5W GaAs方案,以实现“全LDMOS射频链路”,提升器件兼容性并简化供应链 [13] 技术未来演进方向 - 布局从当前10W级向20W、60W甚至更高功率等级发展 [14] - 从单一功率放大功能向集成功率控制、eFuse等多功能高集成度芯片演进 [14] - 已启动数字调制预研工作,对12V LDMOS的线性度与带宽优化进行布局,以满足数字图传新需求 [15]