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TUhjnbcbe - 2023/10/16 17:04:00

(报告出品方:华泰证券)

核心观点

*用T/R组件行业龙头,受益于相控阵雷达横向扩张与纵向渗透。作为国防信息化的核心,我国*用雷达市场规模持续扩张:据中国产业信息网预测,-年我国*用雷达市场年复合增速超10%。*用雷达正沿着“机扫到电扫,频扫到相扫,无源到有源”的技术趋势发展,相控阵雷达在传统雷达领域的渗透率持续提升,应用场景从陆基、机载、舰载向弹载、星载等装载平台扩张。我们预计-年有源相控阵雷达将驱动T/R组件市场年复合增速接近20%。考虑到*品对产品一致性及批量交货能力的高要求,公司作为背靠中国电科的*用T/R组件行业龙头,在享受行业高景气的同时,受益于中国电科坚守产业板块定位、立足主业的规划以及公司扩产计划带来的规模效应,市占率有望进一步提升。

国产射频芯片稀缺供应商,与海外龙头同台竞技并前瞻布局三代半导体。公司作为基站射频芯片的稀缺供应商,在国内主流移动通信设备供应商的供应链平台上与国际领先企业,如Skyworks、Qorvo、住友等同台竞争,系列产品在2、3、4、5代移动通信的基站中得到了广泛应用。公司积极布局以GaN为代表的第三代化合物半导体领域,基于GaN射频芯片的各类有源相控阵T/R组件产品在机载、弹载等领域中取得广泛应用,GaN射频模块主要应用于4G、5G移动通信基站中。年8月,国博电子承担的江苏省科学技术厅“面向5G应用的GaN芯片及模块研发及产业化项目”顺利通过验收。

公司四大核心竞争力:规模效应强、产品谱系全、技术领先和客户优质。1)规模效应强:随着扩产计划实施,公司规模效应不断显现,批量供货能力提升的同时有望实现降本。2)产品谱系全:公司已研制数百款T/R组件,定型或技术水平达固定状态的产品达数十项;公司深耕民品射频芯片二十载,具有丰富的专业技术,目前其产品广泛应用于4G/5G基站。3)技术领先:公司T/R组件核心技术源于中电科55所,具备GHZ产品的研发/设计/生产/封测能力;公司专注民品芯片设计环节,技术与世界一流射频供应商处于同一水平。4)客户优质:公司T/R组件进入航天科技/航天科工/航空工业/电子科技/电子信息等*工集团的核心供应体系,射频芯片进入基站设备商供应体系。

与市场不同的观点

市场缺乏对射频芯片及T/R组件的框架性梳理,对技术发展趋势、市场空间测算及公司核心竞争力的研究不足。本报告从技术层面梳理了雷达系统由“机扫到电扫,频扫到相扫,无源到有源”的发展趋势,得出传统雷达领域相控阵雷达的渗透率有望不断提升,同时集成化、小型化的发展趋势有望使得相控阵雷达的应用领域从传统的陆基、机载、舰载向星载、弹载等平台扩张。空间测算方面,我们认为市场对T/R组件市场规模的预测偏小,国内外多数预测机构在预测*用雷达市场规模时通常只涵盖陆基、机载、舰载等雷达,并未将导弹雷达导引头的市场规模算入其中,我们认为,到年我国相控阵T/R组件市场规模有望超过亿元。此外,市场对公司核心竞争力的研究不够全面,本篇报告从规模、技术、产品、渠道四个方面分析了公司的核心竞争力,得出结论:国博电子是*品T/R组件和民品射频芯片的稀缺龙头,市占率有望不断提升。

*品T/R组件国内龙头,民品基站射频芯片国际领先

国博电子专注*品有源相控阵T/R组件和民品射频集成电路相关领域,产品分别处于国内龙头和国际领先地位。公司拥有具备数十年行业经验的高管团队和屡获国家级技术奖项的核心技术团队,员工持股计划有助于公司核心成员的稳定。近两年,受益于国防信息化建设及国产化替代快速推进,公司营收呈上升趋势,-9M营收分别为22.12/25.09/26.61亿元。

*品源自五十五所微系统业务,民品深耕射频芯片二十载

国博电子成立于年,专注于有源相控阵T/R组件和射频集成电路相关产品的研发、生产和销售。公司发展分为三个阶段:第一阶段:-年,以2G射频芯片产品进入民品通信市场。公司针对无线通信领域开发射频芯片产品,生产的2G移动通信用射频芯片进入相关设备商的供应链。第二阶段:-年,以3G/4G射频芯片产品开拓民品通信市场。公司全面布局射频集成电路产品设计,针对3G、4G移动通信应用研制的多款射频控制类芯片、射频放大类芯片产品取得市场份额,成为国内射频集成电路供应链中的领先企业。第三阶段:-至今,以有源相控阵T/R组件产品切入*品市场,民品、*品协同发展,并成为国基南方的唯一上市平台。民品领域,公司进一步系列化布局新产品开发,形成射频放大类芯片、射频控制类芯片、射频模块等产品系列,主要产品覆盖4G、5G移动通信基站等通信系统,成为国内主流通信设备制造商的射频集成电路相关产品主要供应商。*品领域,公司于年整合中电科55所(未上市)微系统事业部,夯实了从芯片到组件的完整设计平台,并发展成为能够批量提供有源相控阵T/R组件的领先企业。由于射频芯片是T/R组件、射频模块的重要组成部分,公司*品T/R组件与民品射频芯片、射频模块产品相辅相成,具有协同效应。

国企为持股核心,核心团队稳定且专业

国企为持股核心,国基南方和中国电科分别是公司控股股东和实际控制人。截至年10月25日,公司前十大股东中,国企持股比例超七成,成为公司的持股核心。第一大股东国基南方为公司控股股东,持股占比35.83%;第二大股东为中电科55所,持股比例16.64%;中电科国微为第三大股东,持股比例15.44%;南京芯锐作为员工持股平台,直接持有公司5.73%的股份,位列第五大股东。此外,中国电科通过国基南方、中电科55所和中电科投资间接控制公司55.45%的股份,是公司实际控制人。

高管团队行业经验丰富,技术团队屡获国家级奖项。截至年7月15日,公司拥有高级管理人员8名,核心技术人员11名。沈亚/杨磊/钱峰/陈新宇/周骏先生均为公司研究员级高级工程师,分别负责射频微系统及T/R组件、射频模块、射频芯片、5G基站功放模块以及T/R组件领域技术研究,平均行业经验为27年并在各自领域发表过十余篇论文。孙春妹女士作为公司高级工程师,拥有超19年相关行业经验,深谙T/R组件和模块领域工艺技术及产品生产。何莉娜女士为公司高级会计师,已在财务领域积累超过13年工作经验。此外,公司核心技术人员累计获得了包括国家科学技术进步奖、国防技术发明奖、国防科学技术进步奖等超30项奖项。

营收规模扩大,毛利率稳中向好

-年公司营收、净利变动趋势一致,前三季度营收、净利增速加快。营收规模方面,-9M公司营收分别为17.24/22.25/22.12/25.09/26.61亿元。其中,年与年营收基本持平,原因为年公司T/R组件业务独立运营后暂时不再享受增值税免税*策,导致该部分业务不含税收入下降。营收增速方面,-年复合增长率为13.31%;前三季度收入同增显著加快,为59.71%,主要系“十四五”期间国内*工需求提升使得公司T/R组件需求增长迅速,在手订单量充足,截至年6月2日公司正在执行的订单金额合计约49.73亿元。归母净利方面,-9M公司归母净利为2.52/3.67/3.08/3.68/4.02亿元,其中年归母净利规模下滑(YoY-16.01%),主要原因是T/R组件业务独立运行后开始缴纳增值税以及公司制造费用和研发费用增加。此外,前三季度净利润同比增速为37.63%,低于营收增速,主要系研发投入大幅增加所致,增幅超50%。

公司业务分为三大板块,分别为T/R组件和射频模块业务、射频芯片业务和其他芯片业务。其中,T/R组件和射频模块业务占公司营收大头,-H1营收占比分别为73.72%/67.37%/68.25%/84.95%/88.52%,整体呈上升趋势。营收占比第二大的业务为射频芯片,-H1射频芯片业务收入占比持续下降,分别为31.36%/30.51%/13.64%/10.27%,主要系公司开始逐渐由射频芯片直接销售转为将芯片组装成射频模块产品后进行销售。

综合毛利率存在一定波动,T/R组件和射频模块是盈利能力核心影响因素。-年公司综合毛利率有一定波动,分别为29.12%/32.69%/29.77%/34.68%。其中,T/R组件和射频模块业务毛利率分别为34.40%/36.41%/30.18%/33.33%,变动与综合毛利率基本一致,主要系产品结构中T/R组件和射频模块收入占比高。-年射频芯片毛利率逐年增长,分别为11.73%/25.44%/28.86%/40.33%。

研发投入持续增长,产品技术优势及强劲需求带来低销售费用率。费用率方面,-9M公司期间费用占比分别为7.74%/9.85%/12.64%/13.45%/12.11%。其中,-年公司期间费用率上升主要原因系研发和管理费用率提升,前三季度期间费用率较/年有所下降主要系公司财务费用大幅下降以及管理费用增速远低于营收增速所致。此外,研发费用在各项费用中占比最高且整体上升趋势显著,分别为5.34%/7.31%/9.38%/9.73%/9.74%。销售费用率逐年下降说明了公司是技术和需求驱动型销售,同时侧面反映了公司产品技术、质量领先。

*品T/R组件为业绩压舱石,民品射频模块营收增长、射频芯片营收下降

T/R组件和射频模块业务包含T/R组件和射频模块两大产品。T/R组件方面,公司参与国防重点工程,长期为陆、海、空、天等装备配套关键产品。除整机用户内部配套外,公司是国内面向各*工集团销量最大的有源相控阵T/R组件研发生产平台。射频模块方面,公司根据客户需求开发了大功率控制模块、大功率放大模块等高集成度产品,产品关键技术指标国内领先。T/R组件是公司业绩的压舱石,射频模块营收大幅增长。-年公司T/R组件收入分别为10.80/13.43/14.22/16.91亿元,CAGR为16.12%,整体增长迅速;同期射频模块营收分别为1.91/1.57/0.88/4.40亿元,CAGR为32.05%,营收大幅增长。

T/R组件与同行业主要企业相关产品在定位或应用领域方面存在差异。公司有源相控阵T/R组件定位于高频高密度方向,具有体积小、重量轻、集成度高等特点,主流产品覆盖X、Ku、Ka等频段,广泛应用于弹载、机载、星载领域。与公司不同,中电科13所有源相控阵T/R组件产品定位于低频通用方向,产品工作频率较低,覆盖C、S、L等频段,应用领域主要为卫星通信、地面雷达、舰载雷达、电子战、单兵雷达等;盛路通信的T/R组件相关产品为5G毫米波有源相控阵天线,应用领域广泛,涉及机载、航载、舰载、弹载、车载等作战平台;雷电微力核心产品为毫米波有源相控阵微系统,工作频段覆盖X至W频段,产品广泛应用于精确制导、通信数据链和雷达探测等领域。

射频芯片业务领域,公司研制了系列化的砷化镓化合物半导体产品,核心产品包括射频放大类芯片和射频控制类芯片,主要应用于移动通信基站等领域,产品技术国内领先。此外,公司已形成采用硅基技术、以氮化镓等化合物半导体架构5G毫米波芯片的方案。

射频放大类芯片收入占射频芯片业务大头。-年公司射频芯片业务营收呈现先升后降的趋势。其中,射频放大类芯片收入占射频芯片业务大头,占比分别为84.27%/92.06%/93.88%/67.81%,波动较大。年收入大幅下降主要系公司根据客户需求战略性调整射频芯片产品结构所致:1)公司战略性减少技术、工艺相对成熟的射频放大类芯片产品的销售;2)公司主要客户对射频放大类芯片需求降低,转而扩大对射频控制类芯片和射频模块的采购。

射频芯片与同行业主要企业相关产品在应用领域方面差异度较高。公司射频芯片业务的主要产品为低噪声放大器和功率放大器,广泛应用于4G、5G移动通信基站领域。

相控阵正成为*用雷达主流体制,公司T/R组件有望充分受益

雷达是现代战争之眼,是作战效能的倍增器

雷达是现代战争之眼。随着技术发展,雷达的基本任务从原先测量目标距离、方位、仰角、速度等发展到获取更多与目标回波有关的信息,如目标的尺寸和形状等。早期雷达由于其距离和角度分辨力低,通常将目标视为“点”,雷达的基本任务是探测到目标并给出其在空间的距离和角度位置。随着雷达距离和角度分辨力的提高及雷达信号和数据处理能力的迅速提升,就有可能分辨复杂目标上的各个散射中心并对回波信号进行精细处理,从而推断目标的某些性质,进而达到能对目标分类并在可能条件下对目标识别的目的。

雷达一般由信号源、发射机、天线、接收机、正交双通道采样、信号处理机和显示器组成。信号源产生待发射信号。发射机将发射信号放大,天线将发射机的信号定向发射出去。所谓定向就是像探照灯的光束一样,使能量在空间能形成的电磁波束。天线的功能是提供波束的指向性,并改变电磁波束的方向。收发转换开关的作用是保证在发射的时候,大功率电磁波不会进入接收机,防止接收机被烧坏,它使得雷达可以共用收发天线。接收机将接收的微弱信号放大,并进行带通滤波。正交双通道采样将模拟信号转换成数字形式的复包络信号,可以避免使用两个接收通道并保证正交两通道的一致性。信号处理机对信号进行处理。显示器显示目标的回波和参数。测量的最大距离是雷达的核心指标,由雷达方程确定。对于收发共用天线,其雷达最大作用距离可表示为以下形式,=[/(4)2]1/4。雷达最大作用距离与发射机功率、发射天线增益、目标截面积、天线有效接收面积和最小可检测信号有关。

按天线扫描方式分类,雷达可分为机械扫描雷达和电子扫描雷达(相控阵雷达是其主流),相控阵雷达又分为有源和无源相控阵雷达。据《雷达原理》,机扫雷达天线波束对空域的扫描覆盖是通过电机带动天线座转动实现的,而电扫雷达指用电子方法实现天线波束指向在空间的转动或扫描。《雷达数据处理及应用》指出有两种方法实现电扫描:1)相扫:利用电子技术控制阵列天线各辐射单元的馈电相位以改变波束方向;2)频扫:通过雷达工作频率的变化来控制阵列天线各单元的相位。相控阵雷达将相扫与阵列结合,具体又分为有源和无源相控阵雷达。

由于性能缺陷明显,机扫雷达在容错率低的*用领域逐渐被替代。相比电扫雷达,机扫雷达劣势包括:可靠性低、扫描速度慢、多目标能力受限、作用距离短、抗干扰能力差、隐身性差等。可靠性与扫描速度受机扫雷达物理结构影响,驱动电机带动天线往复摆动让扫描速度受限,同时也让故障率大幅提升。此外,机扫雷达所谓的“多目标跟踪攻击能力”要求目标均落在较小区域,超出区域的目标无法跟踪。最后,抗干扰能力和隐身性差的原因在于周期运动会与敌方电磁波存在周期性正交,让雷达反射截面积较大而被跟踪截获。

电扫替代机扫趋势明确。研制电扫雷达的主要原因是为了克服机扫天线波束指向转换速度慢及相应带来对雷达性能的限制。相比机扫雷达,电扫雷达优势包括:可靠性高、扫描速度快。由于摒弃了传统机械结构的束缚,电扫雷达的平均无故障工作时间更长,扫描速度更快。相扫比频扫性能更佳。频扫雷达的劣势有抗干扰能力弱、功率损失大。频扫用传输线代替相扫的移位器,能量在馈线传输过程中损耗大,影响雷达的探测距离。目前各国更倾向采用相控阵雷达实现二维电扫,因此通常所说的“电扫”指的是“相扫”的相控阵雷达。除具备电扫雷达的优势外,相控阵雷达还具备以下优势:多目标跟踪、多雷达功能、强抗干扰能力、强隐身性等。相控阵雷达能真正同时实现多目标跟踪和多种雷达功能,只要目标在天线的覆盖空域内,通过合理分配波束照射时间,就能实现对目标的离散闭环跟踪,实现多目标跟踪和攻击。在“相扫”实现波束指向的基础上,通过“阵列”实现波束赋形,相控阵雷达的方向性和抗干扰能力得以增强。利用阵列能形成宽度更窄,能量更高的主瓣。从下左图,我们看到:纵向排列的天线单元越多,最中间可集中的能量也越高,波束也就越窄。从下右图,将天线单元排列在二维正方形,随着阵列中放置了更多天线元件,波束变得更加清晰。因此,基于干涉原理和阵列,相控阵能创造出高度聚集的信号束。

无源相控阵是中间产品,有源相控阵带来大量T/R组件需求。无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和接收机,发射机产生的高频能量,经计算机自动分配给天线阵的各个单元,目标发射信号也是经各个天线单元送到接收机统一放大。有源相控阵雷达每个天线单元都装有T/R组件,均能发射和接收电磁波。相比无源相控阵,有源相控阵对与T/R组件的需求大幅度增加。

有源替代无源相控阵雷达趋势明确。有源相控阵的优势:可靠性高、功率损失小、集成度高等。可靠性方面,无源相控阵由行波管提供整部雷达能量,通过功率分配网络分配至各收发射组件,行波管放大器在电子战装备中故障率较高,有源相控阵的馈线系统不用承受太高功率,它只需在低电压环境下便可以工作,可靠性更高。功率损失方面,无源相控阵的行波管和导波管导致功率损失大。而有源相控阵的射频功放同天线辐射器紧密相连,接收信号几乎直接耦合到各组件内的射频低噪声放大器,收发馈线损耗大为减少。集成度方面,无源相控阵天线设备庞大,不利于小型集成化,而有源相控阵能采用单片集成电路(MMIC)和混合集成电路(HMIC)。

T/R组件的数量和指标决定“战争之眼”性能

有源相控阵系统主要由四部分组成:数字信号处理分系统,变频分系统、T/R组件和天线系统。T/R组件决定了有源相控阵系统的多种功能。T/R组件在有源相控阵系统的功能有:放大收发信号、相移及波束控制、变极化控制实现等。T/R组件一般包含发射和接收两个支路,主要由移相器、衰减器、驱动放大器、功率放大器、限幅器和低噪声放大器组成。它的工作原理是:发射模式下,雷达向T/R组件的控制器发射定时信号并将所有T/R开关同步切换到发射通道,射频激励源送来的信号经移相器(调整相位)、衰减器、T/R开关、驱动放大器(放大信号)、功率放大器(放大信号)后,送至天线辐射单元。当发射信号结束,雷达又将T/R开关同步切换到接收通道,天线从外界收到的微弱信号经限幅器、低噪声放大器(放大信号,降低噪声)、衰减器(减弱信号)、移相器(调整相位)后送往接收机。

T/R组件指标繁多,最重要的是高性能、高可靠性和可生产性。据《S波段有源相控阵雷达T/R组件研究》,研制T/R组件有很多方面的指标和性能要求,包括电气性能指标要求、均一性要求、高可靠性、体积与重量、电磁兼容性和安全性、良好的环境适应性、低成本要求等,其中最重要的是高性能(主要为功率和频率)、高可靠性(常用MTBF衡量)和可生产性(量产稳定性和自动化程度)。

T/R组件的功率和数量是衡量相控阵雷达的重要指标。其中功率和频率决定信号的强弱和方向性,影响雷达能够“看多远”;体积和重量直接决定单雷达上阵元的多少,影响雷达能够“看多准”。即使T/R组件价格呈下行趋势,“小型化和集成化”也将带动量增弥补价减。以几款典型战机为例,T/R组件数量整体呈上升趋势。F-15战斗机的APG-79需要0个T/R组件;F-22的APG-77有个T/R组件,最大功率达到16.4kw;F-35的APG-81只有不到个T/R组件,总功率也更小,因此F-22雷达对于空中目标的探测距离比F-35要远大约1/3。*工产业链自上而下依次为上游元器件、中游组件和微系统、下游整机,国博电子处在T/R组件产业链中游。上游元件和器件是整个*工电子产业的基础,中游组件和微系统是下游*工电子整机的重要子系统,涵盖微波组件、计算机组件、通信组件等,下游整机领域包括电子信息装备和武器平台上的电子信息系统,后者为其他产业集群配套。

T/R组件产业链中,国有*工院所主导地位明显。上游:T/R芯片供应商集中度高,目前中电科13所和55所是国内微波毫米波T/R组件芯片的主要供应商,也是国内仅有的两家能够大规模批量提供*用微波毫米波芯片的企业,国博电子的T/R芯片主要向中电科55所采购,因此我们认为公司与55所的关联交易较为正常;中游:除公司外,中电科14所和38所也从事T/R组件生产,但仅限于内部配套而非对外销售。T/R组件行业中民企大多规模较小,公司T/R组件营收遥遥领先;下游:雷达整机基本被大型国有企业和研究所垄断。

有源相控阵雷达T/R模块按材料可分为三代,其中第三代半导体GaN优势明显。有源相控阵雷达的第一代T/R模块是硅双级晶体管,常用于3GHz以下的UHF~L波段雷达。一般在0.1~3GHz的工作频段里工作,由于信噪比很大没有实用价值。第二代则是砷化镓(GaAs)场效应晶体管制作的微波集成电路,工作频率远高于硅双级晶体管制作的功率管,最大达到60GHz以上,可在1~20GHz频率范围内做放大器工作,在1~12GHz工作频率下的信噪比仅有0.5~1.4dB。由于组件工作频率直接关系到雷达的瞬时宽带性能(关系到分辨率与反干扰能力),加上噪声较低,砷化镓半导体比硅双级晶体管更适合用来制作有源相控阵雷达所需的T/R组件。不过砷化镓半导体的导热性比硅双级晶体管差,功率容量较低,其输出功率不能超过25~35W,而硅双级晶体管组件可达50~W。此外,砷化镓的击穿电压亦低于硅双级晶体管,所以对功率控制的精确度要求极高,否则电子可能直接击穿导致组件损毁。第三代微波集成电路技术则是氮化镓(GaN)半导体,其击穿电场/电压是砷化镓的数十倍、是硅双级晶体管的数倍,能大幅提高天线阵面的功率密度。同时,氮化镓还具有比砷化镓更优异的高频段工作性能以及更好的热稳定性,可以在更高的温度下持续正常工作。此外,氮化镓半导体组件对于主动雷达导引导弹寻标器的“相控阵化”,也具有决定性的意义,因为导弹前部的空间很小,只有单位输出功率更高的氮化镓组件,才能制造出功率足够大、体积非常小的有源相控阵雷达。

市场驱动:下游*用雷达与卫星通信市场高速增长,T/R组件持续放量

公司T/R组件基本盘为机载/弹载相控阵T/R组件,增长盘为星载相控阵T/R组件,分别受益于*用雷达市场快速增长与产品迭代升级,以及卫星互联网星座建设及相控阵天线大规模应用。

*用雷达T/R组件受益于*用雷达市场快速增长与产品升级放量

T/R组件有望受益于我国*用雷达市场规模的快速增长及有源相控阵雷达替代传统机械雷达和无源相控阵雷达的趋势。*用雷达市场规模快速增长。根据中国产业信息网预测,近几年随着国防装备费用投入增加,我国*用雷达市场规模持续增长。-年传统*用雷达市场规模分别为////亿元,增速均维持在10%以上。值得注意的是,国内外一些预测机构在预测*用雷达市场规模时通常只涵盖陆基、机载、舰载等雷达,并未将导弹雷达导引头的规模算入其中,因此机构预测的*用雷达市场规模与实际相比或偏小。下文我们将对涵盖弹载雷达的完整*用雷达市场规模进行预测。

我们认为,-年我国完整*用雷达(含弹载)市场规模约为.07/.49/.09/.53/.14亿元,CARG为13.34%。参考MARKETSandMARKETS《MissileSeekersMarket》调研报告的数据,年全球弹载雷达导引头的市场规模为28.99亿美元。SIPRI数据显示,年全球*费开支达到2.1万亿美元,我国*费开支为亿美元。假设全球导弹雷达导引头市场规模与我国导弹雷达导引头市场规模的比值与*费开支的比值一致,那么我国年弹载雷达导引头的市场规模约为4.04亿美元,折合人民币26.07亿元(根据国家统计局数据,年汇率均值为6.USD/CNY)。此外,根据财经研社预测,由于我国十四五期间全面加强练兵备战,-年我国导弹市场规模复合增速有望达到40%,假设导弹规模每年按40%匀速增长,那么-年我国弹载雷达导引头市场规模分别约为26.07/36.49/51.09/71.53/.14亿元,同期我国完整*用雷达(含弹载)市场规模为.07/.49/.09/.53/.14亿元,CARG为13.34%。

*用雷达产品迭代升级,有源相控阵雷达渐成趋势。参考观研天下根据国际趋势的预测数据,有源相控阵雷达在我国*用雷达装备支出中占比有望从年的20%逐步提升至年的近60%。假设-年我国有源相控阵雷达占比分别约为48%/50%/52%/54%/56%,-年我国*用有源相控阵雷达(含弹载)市场规模有望达到.47/.75/.85/.10/.48亿元,CAGR为17.79%。

受益于雷达市场规模的快速增长和有源相控阵雷达的替代趋势,我们预测年*用T/R组件(含弹载)市场空间将达到.27亿元,CARG为17.79%。参考《TransmitReceiveModulesforRadarandCommunicationSystems》数据,有源相控阵雷达的成本构成从高到低依次为:天线(78%)、供电与散热(10%)、接收机/激励器(7%)、信号数据处理器(4%)和集成系统(1%)。其中,天线部分又可拆分为MMICs(25%)、不含MMICs的T/R组件(25%)和其他天线器件(50%),因此T/R组件(含MMICs)成本占有源相控阵雷达成本的39%,我们预测-年我国*用T/R组件(含弹载)市场空间分别约为75.45/88.82/.46/.89/.27亿元,CAGR为17.79%。

卫星相控阵T/R组件受益于星载相控阵天线需求而快速增长

国内外卫星互联网行业发展迅猛叠加相控阵天线的大规模应用,T/R组件行业有望充分受益。得益于国内卫星互联网计划发展加快,“星网工程”的启动大大增加了我国卫星互联网产业的市场空间;放眼全球,SpaceX(未上市)公司在一代“星链”1.2万颗Starlink卫星基础上增加了3万颗二代“星链”卫星的发射计划,年8月马斯克在德州与T-mobile的合作声明会上表示StarlinkV2.0卫星长约7米并将配备5到6米宽,面积约25平方米的相控阵天线,此外美国ASTSpaceMobile(ASTSUS)研制的“Bluewalker3”试验卫星配备了面积为64平米的可折叠巨型相控阵天线。卫星互联网行业的快速增长以及相控阵天线的广泛应用有望带来大量T/R组件需求。

受益于卫星互联网星座建设及相控阵天线大规模应用的趋势,-年我国星载T/R组件年均需求量将有望达到13.92亿元。基于国内卫星星座统计表数据,以卫星互联网星座规模1,颗卫星,组网周期7年(ITU规定自申报时间起7年完成)为例,对卫星发射需求进行估算,-年国内市场对卫星的年均需求量约为颗。参考SpaceX(未上市)星链卫星相关数据,每颗星链卫星搭载4面相控阵天线,每面相控阵天线具有约个T/R芯片,因此我们预测,我国星载T/R芯片年均需求量将达到62.69万个。参考铖昌科技招股说明书中相控阵T/R芯片单价,假设单个星载相控阵T/R芯片价格为元,那么星载T/R芯片年均市场规模将达到6.96亿元。由于T/R芯片占T/R组件成本的50%,星载T/R组件年均市场规模(包含T/R芯片)有望达到13.92亿元。

空间测算:年我国相控阵T/R组件市场规模有望超过亿元

本报告有源相控阵T/R组件的测算范围包含:*用有源相控阵T/R组件(传统T/R组件与弹载T/R组件)和星载有源相控阵T/R组件。我们预测,-年*用有源相控阵T/R组件市场规模分别为88.82/.46/.89/.27亿元;星载相控阵天线T/R组件年均市场规模为13.92亿元;总计分别为.74/.38/.81/.19亿元。

天线大规模化叠加国产替代趋势,基站射频芯片充分受益

从SISO到MIMO和MassiveMIMO,基站通道越来越多

随着5G的发展,MassiveMIMO技术已经逐渐成为主流技术,MassiveMIMO除了采用更大规模的天线阵列,在配置形式上也更加多样化。在多天线系统中,根据多天线在发射端和接收端配置的不同,可以分为以下几种:单输入单输出(SISO)、多输入单输出(MISO)、单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)。图中,Tx表示发射机,Rx表示接收机。

MassiveMIMO是MIMO技术上的延伸和拓展,具备提高容量、抗干扰、覆盖灵活等多种优势。区别于传统4GMIMO的最多8天线通道,大规模MIMO(MassiveMultipleInputMultipleOutput)在5G中实现16/32/64通道。大规模MIMO有以下优势:1)精确3D波束赋形,提升终端接收信号强度:进入5G时代后,随着天线阵列从一维扩展到二维,波束赋形能同时控制天线方向图在水平和垂直方向的形状,演进为3D波束赋形。不同的波束聚焦区域小,用户始终处于小区内最佳信号区域。2)同时同频服务多用户,提高网络容量:由于在覆盖空间中对不同用户形成独立窄波束覆盖,天线系统能同时传输不同用户数据,从而可以数十倍地提升系统吞吐量,提高网络容量。3)有效减少小区间的干扰:由于天线波束非常窄,并能精确地为用户提供覆盖,可大大减少对邻区的干扰。4)更好的覆盖远近端小区:波束在水平和垂直方向上的自由度可以带来连续覆盖的灵活度和性能优势,更好的覆盖小区边缘和小区天线下近点。5G波束赋形有模拟、数字和混合波束赋形三大类。模拟波束赋形就是通过处理射频信号权值,通过移相器来完成天线相位的调整,处理的位置相对靠后。模拟波束赋形的特点是基带处理的通道数量远小于天线单元的数量,因此容量上受到限制,并且天线的赋形完全是靠硬件搭建的,还会受到器件精度的影响,使性能受到一定的制约。另一种是数字波束赋形,就是在基带模块的时候就进行了天线权值的处理,基带处理的通道数和天线单元的数量相等,因此需要为每路数据配置一套射频链路。目前Sub6G频段一般采用采用数字波束赋形,但考虑到成本、功耗和基带处理能力,混合波束赋形更适合毫米波频段的高频系统。

射频芯片是MassiveMIMO基站天线系统核心,决定其性能和成本

从性能看,射频芯片决定了系统功率/功耗等多种性能。在现代基站射频系统中,大功率放大模块与功率控制模块共同组成了基站发射链路射频的最前端。大功率放大模块对整个基站发射信号质量、效率、功耗等一系列性能产生决定性的影响,是基站射频系统中关键的射频器件。据国博招股书,国博电子作为国内具备基站发射器件自主设计、生产的主要厂商,针对现代基站通信系统对于功率放大器宽带宽、高线性、高功率、高效率、高可靠性等要求,开发了不同功率量级的大功率放大模块以满足不同应用场景下发射功率需求,其关键技术指标,如线性度、效率、可靠性等达到国际先进水平。另外,大功率控制模块是大功率移动通信系统信号发射和接收时信号控制的一个重要器件,对系统的性能有直接影响。对于移动通信基站应用场景,通常要求在收、发状态下都保持比较小的损耗,保证系统发射性能和接收灵敏度不会受到比较大的损失;同时要求在发射状态下,器件保持比较高的隔离度,保证接收器件不会受到损坏。国博电子开发的大功率控制模块具有高功率、低插损、高隔离、高集成度等特点,可覆盖不同应用场景下的功率容量要求,其关键技术指标,如通过功率、插损、隔离度均处于国际先进水平。

从价格看,功放和低噪放模组价值量高。参考Qorvo

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