DBF芯片
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定义商业航天的“智能天眼”:相控阵天线
国盛证券· 2026-04-08 14:56
报告行业投资评级 - 增持(维持) [4] 报告的核心观点 - 在商业航天迈向“星座化”、“高通量”与“实时互联”的新时代,相控阵天线已从一项前沿技术演变为定义系统能力的核心载荷,是开启全球无缝立体通信网络的关键使能器 [1] - 其技术成熟度、规模化成本与智能化水平,直接决定了商业航天系统在覆盖灵活性、频谱利用率和抗干扰能力上的天花板 [1] - 相控阵天线如同卫星的“智能天眼”,凭借其波束灵活捷变、多目标同时服务与高增益聚焦的能力,成为构建低轨巨型星座、实现手机直连卫星、提升中继通信效率的基石 [1] 技术演进与趋势 - 核心技术在于通过独立控制阵列中每个辐射单元的电磁波相位,在无需机械转动的情况下,实现波束在空间中的快速指向、赋形与分裂 [1] - **第一代**:以铱星和全球星系统为代表,采用模拟波束形成网络,生成不超过16个固定波束,主要为全球移动用户提供语音和低速数据服务 [1] - **第二代**:以铱星NEXT和全球星-2系统为标志,波束形成技术仍以模拟为主,但单副天线产生的波束数量提升至最多48个 [2] - **第三代**:以SpaceX的Starlink、OneWeb及中国鸿雁星座等新一代宽带星座为引领,工作频段跃升至Ku/Ka频段乃至规划中的Q/V频段,核心技术特征是从“固定波束覆盖”转向“跳波束覆盖”,并开始探索数字波束形成技术 [2] - **演进趋势**:工作频率向更高频段进军,以满足爆炸式增长的容量需求,OneWeb、SpaceX等公司均已规划下一代Q/V波段星座 [3] - 波束形成方式向数字化深度演进,数字波束形成能灵活生成大规模波束,其系统复杂度和功耗与波束数量无关,更适合构建超大规模波束系统 [3] - Saixfy公司已推出商用DBF芯片“Prime”,并有望应用于OneWeb等未来星座 [3] - 数字波束形成是实现在轨重构功能的关键,数字器件可重构、灵活、轻小,利于相控阵天线小型化低功耗 [3] - 阵列架构与集成度持续革新,高密度集成有源通道和低剖面架构是应对高频段集成挑战的有效途径 [5] - 收发共口径与稀疏化阵列设计在降低系统体积、重量与成本方面显示出显著潜力,例如Starlink相控阵采用的稀疏化设计 [5] 关键应用场景 - 在手机直连卫星中,星载超大规模数字波束形成相控阵天线是弥补严重星地链路损耗、实现普通手机连接的核心 [5] - 手机直连卫星同时面临功耗、热控、成本和抗辐射的“四维极限”严峻挑战 [5] - 5G NTN系统级优化需在单星性能与星座规模、研发成本与运维费用间取得平衡 [5] 市场规模预测 - 全球相控阵天线市场规模预计将从2026年的42.67亿美元增长至2035年的89.26亿美元 [13][15] 产业链投资建议 - **上游核心元器件龙头**:重点关注臻镭科技、复旦微电、天奥电子 [6] - 臻镭科技为国内平台型卫星芯片龙头,构建了“芯片-模组-系统”全链条产品能力,2025年上半年实现在手订单和在手项目同比大幅增长 [6] - 复旦微电为国内领先的FPGA产品供应商,自主研发亿门级抗辐射加固FPGA产品,是星载相控阵天线信号处理环节的关键配套商 [6] - 天奥电子为国内时频产品领域龙头,形成了从“器件-部件-设备”完整的频率系列产品,其高精度时频产品将直接受益于低轨卫星加速组网 [6] - **中游核心组件龙头**:重点关注国博电子 [7] - 国博电子为国内有源相控阵T/R组件龙头,已成功研制数百款有源相控阵T/R组件,多款产品实现定型批产并交付客户 [7] - **下游系统与终端龙头**:重点关注航天电子、上海瀚讯、睿创微纳 [8] - 航天电子为国内航天电子信息系统龙头,具备相控阵天线系统级集成与批量交付能力 [8] - 上海瀚讯为国内军用宽带通信与卫星通信分系统龙头,是千帆星座通信分系统及载荷核心承研单位 [8] - 睿创微纳为国内领先的卫星相控阵终端厂商,已完成多款有源相控阵天线原型机测试验证及卫通终端研制,实测中成功连通卫星,支持手机短视频、高清通话 [8]