半球集成灶維修(半球集成灶怎么樣)

前沿拓展：

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（報告出品方/作者：國聯證券，孫樹明）

1 有源相控陣雷達應用廣泛，T/R 組件為核心元器件

1.1 有源相控陣雷達：組成復雜，性能優越

相控陣雷達，即電子掃描陣列雷達（AESA），是指一類通過改變天線表面陣列所 發出波束的合成方式，來改變波束掃描方向的雷達。有源相控陣雷達每個輻射器都配 裝有一個發射/接收組件，每一個組件都能自己產生、接收電磁波；由于其相控陣面 包含有大量的有源部件，所以稱為有源相控陣雷達。

相控陣雷達采用電的方式控制雷達波束的指向變化來進行掃描，即電掃描。相控 陣雷達通過電子計算機控制移相器改變天線孔徑上的相位分布來實現波束在空間的 掃描，從而完成對空搜索。針對遠距離目標搜索，雖然看不到天線的轉動，但各個輻 射器通過電子計算機控制集中向一個方向發射、偏轉，觀察距離甚至可達上萬公里； 針對近距離目標，輻射器又可以分工負責，產生多個波束，有的搜索，有的跟蹤，有 的導引。

有源相控陣雷達市場占比小，替代空間大。根據 Forecast International 分析， 2010~2019 年，全球有源相控陣雷達生產數量占雷達總數的 14.16%，銷售額占總雷達 行業總金額比例為 25.68%。整體來看，有源相控陣雷達的市場占比依然較小，替代 空間巨大。

1.2 相控陣天線：有源相控陣雷達最重要組成部分

有源相控陣天線是有源相控陣雷達最重要的組成部分。有源相控陣雷達承擔了 傳統脈沖多普勒雷達的天線、發射機和接收前端的功能。除了傳統雷達天線具有的波 束形成和波束掃描功能外，有源相控陣天線的功能還包含發射信號功率放大和接收信 號低噪聲放大。有源相控陣雷達工作方式的靈活性首要取決于有源相控陣天線的性能， 有源相控陣雷達的成本很大程度上取決于有源相控陣天線的成本。 有源相控陣天線由輻射單元、T/R 組件、電源模塊、控制模塊、射頻網絡模塊、 供電網絡、液冷管網以及作為結構支撐的陣面骨架等組成。其結構既具有電子設備結 構的特征，又具有獨特個性，涉及學科包括機械、電子、材料、微電子、工業設計等， 是典型的機、電、熱等多學科交叉的技術成果。

有源相控陣天線陣面在總體設計時采用“自頂向下”的系統方法進行設計，根據 功能需求，對陣面采用迭代優化的方法進行模塊劃分。大陣可以被合理的分為多個子陣面，每個子陣面包含多個有源子陣，從而使得有源相控陣天線陣面具有可重復，可 擴展的功能。

1.3 T/R 組件：指標繁多，對有源相控陣雷達發展影響巨大

指標繁多，原理復雜

有源相控陣雷達 T/R 組件（即收發組件）是有源相控陣雷達的核心部件，位于相 控陣雷達有源子陣射頻前端，主要包含收發兩個通道，完成發射信號到陣元的末級功 率放大和接收的前級放大，實現陣面的幅相修正和波束掃描等功能。

T/R 組件的功能包括產生和放大發射頻信號、放大接收信號、實現天線波束控制等；技術指標包括工作頻率（包括發射激勵及接收本振、接收中頻）、工作體制、工 作比、相移位數、相移精度、發射間隔度、輸出射頻功率、輸出功率帶內起伏、上升 沿、下降沿、接收增益、總效率等。T/R 組件各項技術指標具體值的設定，由任務書 的總體要求分解獲得。

T/R 組件隨系統性能要求各有不同，電路的具體設計也有很大差異，但一般由移 相器、射頻 T/R 開關、功率放大器、限幅器、低噪聲放大器、環形器以及控制電路組 成，可實現收、發狀態之間的快速切換。

根據《S 波段有源相控陣雷達 TR 組件研究》介紹，發射支路方面，主要由收發 轉換開關（激勵口）、數控多態移相器、數控多態衰減器、固態微波功率放大器和功 率環行器（或功率開關）等組成。在配置 T/R 組件發射通道時，通訊控制電路會接收 雷達上位機的波控信號；發射激勵信號到來之前，先將收發轉換開關轉換至發射支路。 之后發射射頻激勵信號需經過收發轉換開關、數控功率移相器、數控功率衰減器和固態微波功率放大器等器件進行輸出幅度和插入相位控制，最后經環行器（或開關）饋 至天線輻射單元。

接收支路，主要由功率環行器（或功率開關）、功率限幅器、低噪聲微波放大器 （LNA）、鏡像抑制混頻器、中頻信號濾波放大電路、收發轉換開關等組成。當雷達上 位機發出波控指令后，控制電路首先將收發轉換開關快速切至接收支路，天線回波的 微弱接收信號經環行器（或開關）進入接收支路，之后經過限幅器、LNA、鏡像抑制 混頻器、中頻放大器、收發轉換開關，完成對接收信號的放大。 此外，T/R 組件還包括其他必要的電路。這些電路與 T/R 組件集成設計，縮短和 減少 T/R 組件的電源及控制走線，同時提高信號的質量和穩定性。其中，通訊電路采 用高速同步串口方式，按照約定協議，接收上位機的指令，并回送組件的狀態和故障 信息。控制電路按照接收到的指令，配置相應的移相和衰減態。監視和保護電路是對 組件的工作狀態進行監測，使其穩定、安全可靠的工作在設定狀態，如果超出組件正 常工作條件，自保電路切斷供電，對組件進行自我保護，并將故障上報給上位機。電 源調制電路是為了提高收發隔離度以及發射效率，對收、發支路的供電進行快速脈沖 調制，使其在收發轉換脈沖高電平期間對發射支路進行供電，而在低電平期間關斷； 接收支路反之。

發展歷程長，迭代進化

T/R 組件由早期的分立 T/R 組合向多通道、高集成有源子陣發展。早期的 T/R 組 件設計是自下而上，即根據已有底層元器件的性能，規劃組件設計的水平，從而完成 模塊研制；陣面則根據組件的特點平衡系統性能。新型 T/R 組件的設計是從雷達實際需求出發，自上而下的進行指標分解設計。因此，新型 T/R 組件與傳統的 T/R 組件設 計有著本質的區別。

T/R 組件發展趨勢包括：1)向具有多收發通道綜合一體化有源子陣的方向發展； 2)有源子陣在整體構架上變薄，制造以及測試方面價格降低；3)在電性能方面，支持 從微波到毫米波的寬頻帶或多頻段，發射的功率密度提升；接收時，在最小功耗的同 時噪聲系數非常低；4)系統框架方面，能夠將陣面規模從極小到極大的組合能力，且 在性能及成本方面無損失。

有源相控陣雷達核心部件，對其發展影響巨大

T/R 組件性能由雷達或天線總體任務書的具體要求確定。根據任務書，確定 T/R 組件方案，分析和設計關鍵技術，并通過實驗或仿真計算，評估關鍵技術和難度，最 終確定 T/R 組件的電氣性能、可靠性要求、體積與重量、成本等參數。 T/R 組件對有源相控陣雷達發展影響巨大。T/R 組件的各方面指標都對相控陣雷 達技術的發展具有影響，其性能指標直接決定了相控陣雷達技術水平，其重量、體積 直接影響到雷達的小型化發展，而可靠性和成本決定了相控陣雷達的應用前景。

T/R 組件是有源相控陣雷達的核心部件。根據《雷達系統導論（第三版）》介紹， 機載相控陣雷達中，T/R 組件（以及輻射單元）數目可能有 1000 至 2000 個，艦載對 空防御 T/R 組件數目可能有 4000 至 8000 個。根據《有源相控陣雷達 T/R 組件研制》 介紹，S 或 C 波段地基相控陣戰術雷達通常由幾個陣面組成，每個也要 1 萬量級的 T/R 組件，一部 L 波段的星載有源相控陣要用 2~10 萬個組件，戰術飛機預警機上組件也 上萬個。以美國為例，其戰場高空區域防御系統（THHAD）的 X 波段地基相控陣雷達 使用了 25344 個 T/R 組件，以及其火炮定位系統（CDBRA）的 C 波段地基相控陣雷達， 使用了 2700 個 T/R 組件，可以說有源陣就是用 T/R 組件堆砌起來的。根據《機載有源相控陣火控雷達技術》介紹，T/R 組件陣列可占整個雷達造價的 60%左右。

1.4 有源相控陣雷達技術優勢明顯

相較于傳統的機械掃描雷達以及無源相控陣雷達，有源相控陣雷達有許多優點。 分辨率方面，有源相控陣雷達的分辨率較無源相控陣雷達提升較多，從而大大提高雷 達的抗干擾能力；可靠性方面，由于有大量的 T/R 組件，當 T/R 組件發生故障的數量 在 10%以內,雷達作用距離不會明顯減小，有源相控陣可靠性相較于無源相控陣提高 了近一個數量級。有源相控陣雷達的主要缺點為采購價格高昂。

有源相控陣雷達發射功率提升空間大。脈沖多普勒雷達采用集中式大功率行波管 發射機，其最大輸出功率受限于行波管的輸出功率；而行波管發射機采用高壓、大功 率真空管技術限制，一般平均功率都小于 1000W。有源相控陣天線采用大量分布式小 功率固態功放，即 T/R 組件的高功率放大器（HPA）；雖然采用 GaAs 作為功率放大器 件的 T/R 組件單個峰值輸出功率僅 10W，但假設機載有源相控陣雷達天線 T/R 數量為 2000 個，則其峰值發射功率可達 20KW 以上，平均發射功率也可達 6KW 以上（占空比 為 30%）。未來隨著 GaN 等技術的應用，單個 T/R 組件發射功率可進一步提升。 有源相控陣雷達射頻損耗更低。傳統脈沖多普勒雷達大功率發射機的信號，由于傳輸路徑長，經過環節多，會造成損耗。有源相控陣雷達，在發射時，采用了分布式 功率放大，去除了旋轉關節，傳輸損耗明顯降低；接收時，低噪放經過環形器就近連 接輻射器，故射頻損耗降低。

雷達作用距離大幅提高。雷達的作用距離直接取決于雷達功率口徑積、系統損耗、 檢測門限和信號積累時間等參數，而相控陣雷達在這些參數方面都有較為明顯的改善， 可以使得雷達作用距離大幅提高。

1.5 波段不同，雷達功能不同

各種目標探測系統中，波段始終是系統設計中一個很重要的指標參數。當目標 處于不同的觀測環境和不同的觀測狀態下時，輻射特性會相應發生變化。對目標進行 觀測時大氣環境因素對目標輻射特性的衰減程度也會因波段選擇的不同而發生變化。 波段選擇的恰當與否直接關系到系統能否探測到目標，以及能否區分出目標和非目標。

波段選擇不同，有源相控陣雷達功能不同。以防空領域為例，根據《雷達系統導 論（第三版）》介紹，對于遠程對空警戒雷達來說，較低的微波頻率比較高的頻率更 適宜，優選頻率通常是 L 波段。相反，對于武器控制來說，較高的微波頻率更合適， 通常選擇 X 波段。

波段不同，大氣衰減程度不同。大氣衰減是指電磁波在大氣中傳播時發生的能量 衰減現象。L 波段以下的頻段，大氣衰減較低，適合于遠程探測雷達選用：L 波段以 上隨著頻率的增加，大氣衰減逐漸增加，但在 X 波段以前，大氣衰減增加程度較為緩 慢；X 波段以后的更高頻段，大氣衰減急劇增加，只有在 Ka 和 W 波段出現波谷（或 稱“大氣衰減窗口”）。

天線口徑受到的限制越大，選用的波段往往頻率越高。天線口徑受到較大限制， 較低的頻率無法獲得所需的較窄波束寬度和較高的天線增益，不能提供滿足要求的角 度測量精度，故往往選用更高頻率的波段。早期的地面雷達大量選用 L 波段以下的較 低頻率的波段；但機載雷達天線口徑受到較大限制，這種頻率在機載雷達上往往較少 使用，更多使用較高頻率的 X 波段；而直升機毫米波火控雷達及導彈導引頭雷達，也 經常選用更高頻率的 Ka 波段及 W 波段。

波段選擇對于目標 RCS 值有較大影響。雷達接收的反射波是雷達照射目標后的后 向散射，相應的目標雷達散射截面稱為后向 RCS，簡稱 RCS；RCS 是表征目標對照射電磁波散射能力的一個物理量。不同對象（如飛機、導彈、坦克、裝甲車、軍艦等） 對不同波段的 RCS 值不同。

有源相控陣雷達在選擇工作頻段時，往往需要綜合考慮孔徑尺寸、探測距離、測 角精度等性能要求，以及雨霧天氣大氣衰減等環境因素的影響，探測目標對不同頻率 RCS 值，以及 T/R 組件的功率、效率以及成本。 波段對有源相控陣雷達成本影響較大，一般的，雷達工作波段頻率越高，成本 也越高。通常，對具有一個接收機和一個高功率發射機的無源相控陣雷達，不同頻率 的相控陣天線成本差別較小，但發射機功率及成本差別卻非常大。對采用 T/R 組件的 有源相控陣雷達而言，每個 T/R 組件包括自己的固態發射機、接收機、移相器、雙工 器，頻率對于其成本影響更大。T/R 組件成本隨頻率增高而加大，而功率和效率往往 越差。

1.6 技術迭代進步，T/R 組件價格下降

T/R 組件占成本比重高

對于成本組成而言，不同規模、不同頻率、不同功率的有源相控陣天線的成本組 成不同，但統計數據可以看出其成本組成的基本情況。在實際工程中，有源相控陣天 線的成本中，T/R 組件的成本占比較高。

新材料應用，降低 T/R 組件成本

第三代半導體材料 GaN（氮化鎵）開始廣泛應用，產品成本降低。砷化鎵(GaAs) 單片微波集成電路制成的 T/R 組件已普遍應用于陣列天線中，技術相當成熟。隨著寬 禁帶半導體技術的進展，氮化鎵(GaN)單片微波集成電路制成的 T/R 組件已開始用于 相控陣雷達中。一般東，同體積下，GaN 集成電路的峰值功率相當于 GaAs 的 5～10 倍，平均故障間隔時間較長，同時成本降低 34%以上，效率高。能夠產生更強的輻射 功率，從而提高探測距離，減小體積重量，增強裝備的機動性和戰場生存能力；縮短 維修間隔時間，從而提高雷達的可用時間。

改善產品結構形式，減少連接器等產品成本

采用“瓦片”型 T/R 組件，減少相關產品成本。21 世紀初，T/R 組件從“磚塊” 發展到“瓦片”型，瓦式技術可以大幅減少印制電路板和連接器的數量，并能通過大 規模微波制造技術和封裝工藝使有源相控陣天線成本降低，體積、重量、成本都下降 為“磚塊”的 1/5。

減少芯片數量、提高多通道集成度，降低芯片成本。在瓦式構架設計的基礎上， 有源相控陣天線可以通過減少芯片的使用數量、提高芯片的多功能和多通道集成度來 降低成本。通過在一塊芯片里集成功率放大器、低噪聲放大器、射頻開關、移相器、 數字控制電路等，達到減少芯片數目、互連工序與連線、芯片電路面積等目的。一個 單片微波集成電路 T/R 組件往往包含多個 MMIC 芯片，通過 MCM 技術與分立器件集成 到基板上，最終封裝形成 T/R 組件。多功能芯片將多個單功能 MMIC 實現的功能集成 到一個芯片中，有助于 T/R 組件減小體積，降低成本。

根據《雷達技術發展綜述及多功能相控陣雷達未來趨勢》介紹，2007 年，T/R 組件發展到 4 側無引腳扁平封裝，體積下降為“瓦片”型的 1/5、重量下降為原“瓦 片”型的 1/20、成本下降為“瓦片”型的 1/5；2008 年，從二維面板發展到三維面 板/集成電路，體積下降為扁平封裝的 1/3、重量下降為扁平封裝的 1/2、成本下降為 扁平封裝的 1/2。 數字陣列相控陣天線技術的應用，有望降低相控陣雷達成本。通過將數字技術 與相控陣天線技術結合，在發射與接收模式下以數字波束形成(DBF)技術取代之前的移相器、衰減器、波束形成網絡等，產生數字陣列相控陣天線。對于數千陣元的大規 模有源相控陣天線，如果波束掃描完全依賴于后端的數字處理機和軟件來實現，可以 降低上百萬的成本。

MEMS 工業化技術，也可降低成本，提高產品性能

基于 MEMS 集成的工業化技術也可降低制造成本。MEMS T/R 組件在低功耗方面表 現突出，能減輕相控陣掃描陣列的散熱問題，延長其壽命。相比于傳統 T/R 組件，MEMS T/R 組件的插入損耗低，故僅需要一般相控陣中 25%～50%的 T/R 組件數量即可滿足天 線系統功能需要。 移相器方面，利用 MEMS 技術研制的輕型、微型 T/R 組件移相器開關，具有尺寸 小、隔離度好、插入損耗低、工作頻帶寬、加工成本低以及易于與 IC 集成等優勢， 很好地彌補了傳統移相器的不足；射頻開關方面，RF-MEMS 開關具有低插損、高隔離 度、微波頻段上的低回波損耗等優越性。

采用商用貨架產品(COTS)，亦有望大幅降低成本

利用規模化生產商用器件可顯著降低產品開發周期，滿足技術更新和成本要求。 2010 年，林肯實驗室公布了一種 S 波段低成本陣列，該陣列在 5 層印制電路板上集 成了 5 個 T/R 組件，可同時產生 24 個波束，每平方米面積上集成 400 個單元、價格 5 萬美元。柯林斯公司 2015 年公布的 X 波段機載陣列包含 512 個單元，每單元功率 2W，能夠將成本降低至原來的 1/50。

2 下游應用范圍廣，市場空間大

2.1 星載：起源早，口徑限制小，工作頻率逐漸變高

最早將有源相控陣天線應用于星載的是于 1978 年 6 月美國發射的海洋衛星 SEASAT-1，自此，各國開始了對星載有源相控陣天線的研究。上個世紀 90 年代后期， 星載有源相控陣發展迅猛，美、俄、德、英、法等 12 個國家組成的歐空局相繼發射 了自己的有源相控陣衛星。

1994 年美國伴隨航天飛機升空的 SIR-C/X-SAR 雷達同時擁有 C 波段和 L 波段微 帶天線，以及 X 波段縫隙波導天線；其中 C 波段擁有 504 個 T/R 組件、L 波段有 252 個 T/R 組件。2002 年歐空局發射的地球環境檢測衛星阿里亞納 5 號上搭載的有源相 控陣天線，共 2840 個天線單元及 320 個 T/R 組件組成。2007 年加拿大發射的 RADARSAT-2 衛星，天線工作于 C 波段，共有 10240 個天線單元，512 個 T/R 組件。

要實現遠距離和大范圍的區域掃描和覆蓋，星載可展開有源相控陣天線需要具備 很大的功率口徑積；因此在星載平臺功率受限的情況下，天線要求具有大的物理口徑。 根據軌道部署和性能指標的不同，天線口徑可達幾十至幾百平方米。例如，美國海洋 衛星 SEASAT-1 上 SAR 天線口徑為 10.74m×2.16m、加拿大工作在 C 波段的 RADARSAT-2 衛星天線口徑為 15m×1.37m；日本工作于 L 波段的 ALOS-2 衛星天線口徑為 9.9m×2.9m；美國 Northrop Grumman 公司開發工作在 L 波段相控陣透鏡天線口徑為 60m× 25m。 星載相控陣天線包括非展開陣面和可展開陣面兩種，設計時主要需考慮衛星平臺 形式以及最大包絡尺寸要求。星載天線通常會受到長期太陽照射和太空低溫熱沉作用， 溫度波動變化范圍大，熱脹冷縮效應明顯。此外，星載有源相控陣天線在進出地球陰 影區時，天線陣面上會有很大的溫度梯度，導致結構變形。這些因素都會影響天線輻 射性能。

星載雷達工作頻段提升。早期星載相控陣雷達頻率較低，1991 年歐洲空間局發 射了歐洲的地球資源衛星 ERS-1 工作于 C 波段；1994 年 4 月升空的 SIR-C/X-SAR 工 作波段為 C 波段、L 波段、X 波段；1997 年至 1998 年，美國銥星公司發射的 66 顆用 于手機全球通訊的人造衛星工作波段為 L 波段；2007 年 6 月升空的 4 顆意大利的宇 宙-地中海衛星(COSMO-SKYMED)工作在 X 波段最高分辨率為 0.7m，整個系統的投資額 約為 10 億歐元。而近年來發射的衛星工作頻段普遍較高，美國于 2010 年 8 月發射了 先進極高頻(AEHF-1)衛星工作在 Ka 波段，國外的低軌通信衛星，方案工作頻率普遍 集中在在 Ka、Ku 和 V 頻段。

星載相控陣雷達中，T/R 組件作為核心部分，一般要求體積小，重量輕的片式結 構，而且需要高的效率，以減少發熱量，因為薄膜天線散熱困難。T/R 組件從最初的 分立元器件組合不斷發展，經過混合微波集成電路到單片微波集成電路，現在已可以 將多個器件集成在一個單片上，使得 T/R 組件體積小、重量輕、易于安裝。

我國對星載有源相控陣天線的研究起步較晚，但進展較快，“北斗”系列衛星上已有 S 頻段相控陣天線服役。近年來，我國已進行了星載 Ka 頻段有源相控陣天線子 陣以及部分樣機的研制，并進行了電性能測試及熱試驗。考慮到未來軍用星載市場規 模不斷擴張；我們估計未來五年我國星載有源相控陣雷達市場約 120 億左右，T/R 組 件市場約 60 億左右。

2.2 機載：逐漸推廣使用，發展迅速

美國自 1964 年開始研究機載有源相控陣雷達，并在 20 世紀 90 年代初，在美國 第四代戰斗機 F-22 上將 AN/APG-77 有源相控陣雷達成功進行了應用，使得有源相控 陣技術引入了機載火控雷達領域。AN/APG-77 天線陣面上有 1956 個 T/R 組件，每個 質量約 15g，輸出功率 4W，能夠快速改變雷達波束方向，達到幾十納秒級別，120° 方位和俯仰的掃描，搜索距離 160km。2005 年，裝備于 F-35 戰斗機上的 AN/APG-81 進行了試飛，天線陣面僅包含 1200 個 T/R 組件，質量大幅降低；其功能包括高分辨 率地圖繪制、地面多目標跟蹤等。

技術優勢明顯，替換邏輯強。經過數十年發展，雖然脈沖多普勒雷達等傳統雷達 的性能得到了極大提升，但由于受到天線機械掃描速度和集中式大功率發射機的發射 功率和可靠性等因素的限制，傳統機載火控雷達的性能提升遭遇了眾多瓶頸。而有源 相控陣機載雷達在作用距離、波束賦形及功能滿足、高精度多目標跟蹤、電子戰及通 信能力、抗干擾和低截獲能力、隱身需求等方面，都有著極其明顯的性能優勢；相控 陣由成百上千個 T/R 組件組成，少數單元失效對系統影響不大，可靠性大幅提升。

機載有源相控陣雷達相關型號產品可被多種機型所采用。根據《機載有源相控 陣火控雷達技術》介紹，2008 年，雷神公司向波音公司交付了第 100 個 APG-79 有源 相控陣雷達，用于裝備 F/A-18 戰斗機和 EA-18G 戰斗機。雷神將向美海軍交付 473 部APG-79有源相控陣雷達，確定裝配的型號包括：F-15C、F-15E、F/A-18E/F和EA-18G； 國際用戶包括新加坡及澳大利亞，潛在客戶包括印度。

機載相控陣雷達由于天線口徑限制，很少選用 L 波段以下的頻率。L 波段以上， X 波段以前，大氣衰減隨頻率增加緩慢；X 波段以后，大氣衰減隨頻率急劇增加。因 此，X 波段非常適合機載相控陣雷達，F/A-22、JSF 等戰機的有源陣列及 B-1B 轟炸機 的相控陣雷達均工作于 X 波段。 最早廣泛應用于 F-22、F-35 等飛機的第一批機載有源相控陣雷達，其 T/R 組件 為“磚塊式”。為降低天線厚度、減輕有源相控陣天線重量以適應發展共形相控陣天 線的需要，后續又發展出超薄“瓦片式”多通道 T/R 組件，最先進的 T/R 組件厚度僅 11mm，遠小于常規的“磚塊式”T/R 組件的 60~100mm。“瓦片式”T/R 組件采用了多 層結構的電路立體布局形式，將“磚塊式”T/R 組件的平面電路分解成為多個“樓層”電路，每個樓層電路實現不同功能，然后利用射頻垂直互聯技術將多個“樓層”電路 連接為一個整體。

根據《World air force 2021》分析，2020 年底，我國軍機 3260 架，其中戰斗 機 1571 架、運輸機 264 架、戰斗直升機 902 架、教練機 405 架、其余軍機 118 架。 考慮到先進戰機的列裝，以及已有型號的升級改造需求迫切，有助于機載相控陣雷達 產業的發展；我們估計未來五年我國機載相控陣雷達市場約 130 億左右，T/R 組件市 場約 65 億左右。

2.3 彈載：天線口徑小，工作頻率較高，高成本制約發展

彈載有源相控陣天線陣面安裝于導彈前端腔體內，通常為圓柱狀。彈載有源相控 陣天線的陣面在體積、重量、可靠性、散熱、維護、儲存以及環境適應性等各方面要 求苛刻。

相控陣雷達導引頭具有合成功率大、掃描空域廣、掃描頻率高、作用距離遠、波 束寬度可調、抗干擾能力強、多目標選擇跟蹤等優點；但發射功率、輸出能力、功率 損耗和低噪聲系數 T/R 組件的小體積集成等問題依然制約相控陣雷達導引頭工程化。

隱身戰斗機出現，促進彈載相控陣雷達由機械掃描向相控陣雷達轉變。根據《相 控陣制導技術發展現狀及展望》報告，以第三代戰斗機為典型攻擊目標，末制導的作 用距離一般為 15~20km，而 F-22A 為代表的第四代隱身戰斗機的出現，導致現役防空 導彈末制導作用距離下降到 3~4km，難以有效完成攻擊。以空空導彈為例，早期的美 國 AIM-120 空空導彈和俄羅斯 P-77 空空導彈等現役裝備均采用了機械掃描主動雷達 制導系統。相控陣制導技術利用空間功率合成可實現大功率孔徑積，在較小體積約束 下實現高平均功率，規避了傳統雷達制導系統集中式大功率發射機的功率合成與大功 率傳輸等技術瓶頸，可使平均發射功率提高一個數量級以上，為遠距離探測隱身目標提供了基礎。考慮到導彈體積及載荷能力的限制，占用空間更小的相控陣雷達導引頭 成為了新一代對空攔截導彈導引頭的發展趨勢。

彈載相控陣雷達天線口徑小，工作頻率較高。21 世紀初，通過 LCCMD 項目，雷 神公司提出了 ka 波段相控陣雷達導引頭方案，并于 2004 年完成了口徑 152mm 的導引 頭樣機。2003 年，英國奎耐特公司成功地進行了世界上首次相控陣雷達導引頭天線 的閉環試驗,其研制的Ｘ波段相控陣導引頭原理樣機在口徑 80mm 下布置了 19 個天線 單元。彈徑 178mm 的 Meteor 是歐洲導彈集團 MBDA 研制的一種新型超視距主動雷達空 空導彈，末制導段采用 Ku 波段的主動雷達導引頭。 彈載多模導引頭成發展趨勢。相控陣雷達多模復合導引技術可彌補雷達單一制導 技術的缺陷，發揮多種傳感器的優點，多模式制導比單一模式制導更能適應現代戰場 復雜環境的作戰需求。2010 年，美國在下一代空空導彈（NGM）技術基線中明確表明 將采用基于相控陣的多模導引頭，開展了雙波段相控陣主動雷達導引頭和紅外成像／ 共形相控陣雷達雙模導引頭等多種方案設計和樣機研制，并分別于 2012 年底和 2013 年進行了空中掛飛試驗和空中發射試驗。聯合雙任務制空導彈（JDRADM）主動相控陣 雷達導引頭采用 C 波段和 Ka 波段雙波段體制，遠距時使用 C 波段制導，近距時使用 Ka 波段制導。其中 C 波段導引頭可極大的提高導彈的遠距離截獲和跟蹤性能，Ka 波 段掃描精度高，可提供高分辨率圖像完成導彈末端的精確打擊。

高成本是制約彈載相控陣導引頭工程應用的最大瓶頸。在相控陣天線生產成本 中，T/R 芯片成本所占比重最大；在實際工程應用重，不僅要考慮發射功率、噪聲系 數、幅相控制方式、氣密封裝和體積尺寸等性能指標要求，還要考慮加工集成等工藝 和測試等低成本制造實現技術。

導彈是現代戰爭最重要武器之一，也是國防現代化的標志。在建設現代化國防及 加強軍隊武器裝備的過程中，發展導彈武器技術是一國的必經之路。考慮到全球范圍 內隱身戰機數量增多導致的防御裝備升級需求，以及 T/R 組件降價導致的產品經濟性 強，彈載相控陣雷達產品有望持續推廣；我們估計未來五年我國彈載相控陣雷達市場 約 150 億左右，T/R 組件市場約 75 億左右。

2.4 車載：體積大、搜索能力強，工作頻段逐漸變高

天線車能夠實現快速部署與轉移，陣地適應性強。地面機動雷達天線陣面一般安 裝在專用車輛上，天線陣面與車輛為一體化設計，即為天線車；天線陣面也稱為車載 相控陣天線，通過旋轉、折疊、倒豎、快速拼接等動作實現快速架設與撤收。為實現 遠程預警、精確跟蹤與遠程截獲，車載有源相控陣天線通常具備的共同特點為陣元數 多、陣面口徑大等。雷達的機動性能取決于天線陣面的快速架設與撤收能力。

車載相控陣雷達體積大、搜索能力強。以美國 THAAD 相控陣雷達為例，THAAD 相 控陣雷達是一部 X 波段相控陣雷達，作用距離為 1000km，天線孔徑面積為 9.2m2，天 線單元數為 25344 個（T/R 組件），為車載機動式雷達，由美國雷神公司研制，具備 搜索、威脅探測與分類、在極遠范圍內精確跟蹤的能力。THAAD 武器系統的各部分協 同工作，可探測、識別及摧毀中短程彈道導彈。

陸基有源相控陣天線在全壽命周期服役過程中，面臨的環境載荷包括風、太陽照 射、冰雪等。溫度場改變主要是由太陽照射和天線陣面上大量電子器件熱功耗產生， 工作要求溫度一般為低溫不低于-40℃和高溫不高于 50℃。 以單車單天線超薄陣面為例，若采用等距陣面結構，陣面單元和 T/R 組件一一對 應，它們可以采用雙陰接頭等形式穿過冷板或箱體壁連接，不使用電纜，整個陣面外 形為平板式箱體結構，天線單元和 T/R 組件采用一對一盲插形式；若采用整體集中正 面結構，則 T/R 組件等內部設備少，集中放置在陣面中部區域位置。

車載相控陣雷達外形尺寸普遍較大，工作波段較低，近年來有提升趨勢。早期 雷達多工作于 L 波段：俄羅斯 Gamma-DE 相控陣雷達天線單個雷達罩面外形尺寸為 8m ×5.2m，工作于 L 波段；美國的 AN/FPS-117（V）固態三坐標雷達用于遠程飛行器探 測和提供位置數據、輔助系統、戰斗指揮等，工作于 L 波段；以色列 EL/M-2080 反彈 道導彈系統，采用的固態有源相控陣雷達，能同時進行目標探測、搜索、報警和導彈 制導，工作于 L 波段。近年來，雷達波段頻率有提升趨勢，如美國雷神公司的 THAAD 相控陣雷達，天線尺寸孔徑面積 9.2m2，工作于 X 波段。 我國的相控陣雷達研究計劃始于上世紀 60 年代，目前已經形成了門類齊全的各 類相控陣雷達。目前我國在陸軍、空軍部隊都裝備了先進的相控陣雷達系統。考慮到 全球范圍內隱身戰機數量增多導致的防御裝備升級需求，以及近年來裝備工作波段頻 率有提升趨勢，均有助于相控陣雷達市場的發展；我們估計未來五年我國車載相控陣 雷達市場約 430 億左右，T/R 組件市場約 215 億左右。

2.5 艦載：體積龐大，T/R 組件用量多，使用波段多

艦載雷達不僅是現代艦船防御作戰系統的重要組成部分，而且還是艦船的關鍵 探測裝備。艦載相控陣雷達可以同時實現搜索、識別、跟蹤、制導和探測等功能，能 同時監視和跟蹤多個目標。艦載雷達性能的優劣對整個作戰起到至關重要的作用，甚 至會影響到全部海域、空域作戰體系的完備性，對一個國家的海事裝備具有全面的制 約作用。

S 波段以下的低頻段天線陣面，其陣列單元間距較大，多采用區域集中陣列結構。 子陣按照 T/R 組件與陣列單元的鏈接方式，可分為陣列單元與 T/R 組件一體插拔的一 體式，以及通過盲插連接器鏈接、陣列單元固定在反射板上的分體式。X 波段以上的 高頻段天線陣面，陣列單元間距小，多采用一維擴展陣列結構，T/R 組件與陣列單元 連接必須是分體式。

艦載相控陣雷達體積大，T/R 組件較多。美國的 AN/SPY-3 雷達天線長 2.7m、寬2.1m，3 部天線總重 2.9 噸，安裝于艦橋外表面較上部分；3 個有源陣列每個包含約 5000 個 T/R 陣元。英國的“桑普森”(Sampson)雷達采用雙面旋轉陣列天線，內置于 碳纖維復合球形抗風雨雷達罩內，每個陣面包括 2500 個發射/接收單元；MESAR(多功 能電掃自適應雷達)工作在 E/F(2.7～3.3GHz)波段，共有 4 個固定陣面，每個陣面包 含 2000 個陣元，可在仰角和方位上覆蓋 90°。日本的 OPS-24 相控陣雷達是工作在 D 波段，裝備于“村雨”和“朝霧”級驅逐艦上，八角形固態有源單面陣相控陣天線， 提供半球覆蓋，整個天線單面陣由 3000 個有源 T/R 組件構成，總重量為 3690kg，每 個 T/R 組件的尺寸為 126mm×253mm×40mm，重 1．23kg。

將低波段和高波段等不同波段的多部雷達或陣面進行綜合調度管理，是艦載雷 達的發展趨勢。20 世紀 90 年代初，根據新的作戰要求，美國海軍提出“雙波段雷達” 系統，即指整套系統由兩部不同波段工作的雷達組成。其中 AN/SPY-3 多功能雷達在 X 波段工作，AN/SPY-4 在 S 波段工作，3 部天線組成一套完整的雷達。美海軍“防空 反導雷達”采用雙波段模式，X 波段雷達提供水平搜索、精確跟蹤、導彈控制和末段 照射等功能，而 S 波段雷達進行立體搜索、跟蹤、彈道導彈識別和導彈控制。雷神公 司于 2011 年 10 月完成的 CJR，體積龐大的 X 波段和 S 波段有源相控陣天線各自有約 4 層樓高、500000 磅重。

我國海軍發展迅速，052D、055 導彈驅逐艦首艦均已入列；2022 年 6 月，我國第 三艘航空母艦下水，表明我國軍艦加速列裝。考慮到我國大型驅逐艦列裝速度較快、 航母發展計劃將“按照國家安全需要和裝備技術發展情況綜合考慮”、護衛艦的升級 改造，艦載相控陣雷達產業有望持續發力；我們估計未來五年我國艦載相控陣雷達市 場約 140 億左右，T/R 組件市場約 70 億左右。

3 行業景氣度高，公司積極上市

3.1 相關公司多，多為近年來上市

統計與有源相控陣雷達 T/R 組件相關的 10 家上市公司，8 家為民營企業，1 家為 國資企業，1 家無實際控制人，民營企業占大多數。相關板塊中，營收最高的國博電 子實際控制人為國資委，國資控股企業對行業依然具有較大影響力。

從有源相控陣雷達 T/R 組件相關公司上市或收購相關子公司時間來看，5 家相關 上市公司在 2017 年至 2020 年間完成了對相關業務子公司的收購；2021 年至今，又 有 5 家相關公司上市，行業景氣度相對較高。

3.2 行業毛利高、營收穩步高增

統計 10 家有源相控陣雷達 T/R 組件相關上市公司相關板塊數據（剔除部分缺失 數據），2021 年營收合計為 53.15 億元，較上年同期增長 35.69%，營收過去 3 年 CAGR 為 29.30%；毛利合計為 21.27 億元，較上年同期增長 33.02%，毛利過去 3 年 CAGR 為 26.94%。2021 年整體法計算綜合毛利率為 40.02%。

4 重點公司分析

4.1 國博電子

技術行業領先，成果豐碩

國博電子整合了中國電科五十五所微系統事業部有源相控陣 T/R 組件業務，在有 源相控陣 T/R 組件領域處于行業領先位置，取得較多成果。“十二五”期間，實現三 代半導體在有源相控陣 T/R 組件中的工程應用；研制的毫米波多通道有源相控陣 T/R 組件，首次批量應用于國家某重點工程。“十三五”期間，開發了三維集成高密度瓦 片式 T/R 組件，突破了小型化有源相控陣系統所需輕薄型 T/R 組件的瓶頸問題。現已 構建了覆蓋 X 波段、Ku 波段、Ka 波段的設計平臺、微波高密度互連工藝平臺以及全 自動通用測試平臺。

跟研時間長，定型產品多

隨著有源相控陣雷達體制的廣泛應用，公司為各大軍工集團研制開發了數百款有 源相控陣 T/R 組件，數十款進入穩定技術狀態或定型狀態。軍工產品對狀態管理及可 靠性的要求高，有源相控陣 T/R 組件需要經過長期的研發，歷經初樣階段、試樣階段、 定型鑒定后才能達到批產階段，定型后將持續保持技術狀態穩定進行生產，產品延續 性較好。

覆蓋頻段多，應用范圍廣

國博電子的有源相控陣 T/R 組件定位于高頻高密度方向，產品主要特點為高頻、 多通道、高密度集成，主流產品覆蓋 X、Ku、Ka 等頻段，主要應用領域為彈載、機載 等；長期為陸、海、空、天等各型裝備配套大量關鍵產品，確保了以有源相控陣 T/R 組件為代表的關鍵軍用元器件的國產化自主保障。

4.2 雷科防務

技術基礎牢固，產業鏈完整

通過多年的技術研發和實踐積累，公司雷達系統業務群已經具備覆蓋完整產業鏈 的能力，業務包含系統設計、射頻、天線、數字、模擬仿真等。雷達系統業務群在相 控陣雷達處理算法與系統設計、相控陣雷達系統研制中奠定了堅實的研究基礎，在 SAR 成像處理算法和實時信號處理系統設計、SAR 成像雷達系統研制等方面也擁有深 厚的技術沉淀。

軍用市場已開拓，民用市場積極拓展

專用雷達市場方面，某特種毫米波雷達已開始批量生產交付并獲得了多個新型特 種雷達研制開發任務。民用市場方面，公司積極加強行業產品的研制及推廣，探鳥雷 達在北京大興機場等多個民用機場展開測試。在核心配件領域，微波天線、有源及無 源器件、信號處理、伺服控制、系統仿真測試等產品在多個行業市場領域中都保持良 好增長。在特種雷達、氣象雷達、安檢雷達、5G 等應用領域積極開拓，積累了大量 成功案例。

4.3 鋮昌科技

T/R 組件種類多，產品集成度高

公司注重技術創新，持續提高產品性能，提升產品集成度，推出了多功能、多通 道高集成芯片，有效減少相控陣系統體積重量，降低系統開發和生產難度。公司典型 芯片組合包括：GaAs 相控陣 T/R 芯片組、GaN 相控陣 T/R 芯片組、GaAs 兩片式單通 道 T/R 芯片組、硅基單片式多通道相控陣 T/R 芯片。

產品應用范圍廣，服務客戶多

探測用有源相控陣雷達的天線輻射單元所需的 T/R 芯片套數規模根據不同的應 用需求從數百到數萬不等，如機載、艦載探測雷達一般為數百到數千套，地面、星載 探測雷達一般為數百至數萬套，公司產品已廣泛應用于探測領域用的星載、地面、機 載相控陣雷達系統中，應用范圍廣泛。

星載相控陣發展前景好，有助于公司未來發展

Strategic Defense Intelligence 發布的《全球軍用衛星市場 2015-2025》預測， 全球軍用衛星市場規模將從 2015 年的 57 億美元上升至 2025 年的 97 億美元，上漲幅 度約 70%。2015~2025 年，全球軍用衛星市場規模將達到 943 億美元，亞太地區市場 份額占比約 19%。作為構建衛星組網和星間鏈路核心器件，相控陣雷達將受益于軍事 衛星系統市場規模擴張，擁有廣闊的市場空間。公司產品銷售主要是面向星載相控陣 雷達的 T/R 芯片系列產品，2021 年，星載營收占總營收比例的 78.57%；星載相控陣 雷達市場的快速擴張，有利于公司的長期發展。

4.4 盛路通信

專注微波混合集成電路，應用領域廣

公司軍工電子業務專注于精確制導、電子對抗微波混合集成電路領域，多年沉淀 微波及毫米波器件、組件以及子系統的綜合設計研發、生產制造核心關鍵技術，在微 波電路專業化設計、微波電路微組裝、微波組件互連和測試等方面具有獨特技術優勢， 產品廣泛應用于航空、航天、通訊、遙感、遙測、雷達與電子對抗等領域。

加大研發投入，保持行業領先地位

公司近年來持續加大技術研發投入、不斷優化設計理念和技術工藝，主導產品（微 波模塊）市場占有率在在民營企業中位居前列。2021 年，公司軍工電子業務繼續做 強 T/R 部件、組件及子系統業務，聚焦小型化微波模塊、小型化微波分系統的迭代研 發，鞏固公司在微波寬帶收發模塊及組件在結構小型化、模塊化、通用化、高可靠性 方面國內一線地位。

4.5 新勁剛

產品種類全，細分領域行業領先

子公司寬普科技深耕于射頻微波領域，是國內特殊應用射頻微波功放領域的領先 企業。公司射頻微波類產品包括：射頻微波功率放大器、射頻微波濾波器及組件、跳 頻濾波器及組件、射頻微波發射組件、收發（T/R）組件、大功率發射/對抗裝備、射 頻前端組件。

研發團隊壯大，合作單位眾多

寬普科技自成立以來長期深耕于電子信息行業，研發中心人員近百人，人員的專 業構成主要有電子學與信息系統、通信工程、電子信息工程、微電子、計算機等多個 方面，主要核心研發人員具有豐富的行業經驗和研發實力。近年來，寬普科技的研發 人員穩定，流動性較小。研發團隊規模及占比在寬普科技所處細分領域均處于領先地 位。同時，寬普科技與中國科學院微電子研究所、西安電子科技大學、桂林電子科技 大學等國內著名高校及科研院所建立了產學研合作機制，為高端射頻微波產品的研發、 生產提供了強有力的技術支撐。

4.6 臻鐳科技

產業鏈完整，射頻芯片核心供應商

公司專注于集成電路芯片和微系統的研發、生產和銷售，通過多年來持續的資源 投入和技術攻關，推出了終端射頻前端芯片、射頻收發芯片及高速高精度 ADC/DAC、 電源管理芯片、微系統及模組等系列產品，并建立起科研生產、人才培養以及供應鏈 等完整的體系，公司已成為國內軍用雷達領域中射頻芯片的核心供應商之一。

參與型號多，研制產品已廣泛應用

公司參與多個產品型號開發工作，相關產品已廣泛應用在多個國家重大裝備型號 中。公司研制的終端射頻前端芯片已應用于綜合終端、北斗導航終端和新一代電臺； 射頻收發芯片已應用于高速跳頻數據鏈和數字相控陣雷達；電源管理芯片已應用于低 軌通信衛星區域防護、預警、空間目標監測雷達；微系統及模組應用于通信衛星和機 載載荷。

4.7 霍萊沃

相控陣板塊發展，有望帶動電磁測量系統需求

公司電磁測量系統業務板塊，交付產品類型包括相控陣校準測量系統、雷達散射 截面積測量系統等。產品形態主要為軟硬件集成系統，相控陣天線研制、生產階段的 校準調試與性能測試、出廠階段的動態檢驗驗證測試以及列裝應用階段的性能周期檢驗測試。隨著相控陣技術的應用發展，相控陣技術在多個領域的廣泛應用，電磁測量 系統行業需求將持續增長。

收購弘捷電子股權，持續提升公司產品競爭力

2021 年 10 月，公司使用自有資金 7548 萬元收購了弘捷電子合計 51%的股權。弘 捷電子專注于系統射頻特性測量技術的研發及應用，主要面向衛星、雷達、通信及電 子對抗等系統的研發與生產提供測量與應用試驗技術保障。收購弘捷電子股權，有望 擴大公司技術優勢，進一步提升其相控陣雷達校準測試能力。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

拓展知識：