1. 百年發(fā)展,雷達發(fā)展邁入新態(tài)勢
1.1. 雷達定義
雷達,指用無線電方法發(fā)現(xiàn)目標并測定其空間位置,也被稱為“無線電定位”。雷 達是利用電磁波探測目標的電子設(shè)備,發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波,由此 獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息?;?功能為目標探測、目標分類識別以及目標參數(shù)測量。
1.2. 雷達基本組成
雷達的主要結(jié)構(gòu)包括為發(fā)射機系統(tǒng)、組件開關(guān)、接收器系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、天線 系統(tǒng)、雷達電源組成。其中收發(fā)系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和天線系統(tǒng)為核心結(jié)構(gòu)。
發(fā)射機系統(tǒng):通過觸發(fā)脈沖產(chǎn)生器、調(diào)制器及預調(diào)制器、磁控管三部分,調(diào)整功率 產(chǎn)生特定脈沖波形。天線系統(tǒng):實現(xiàn)雷達微波信號的徑向發(fā)射與接收,微波傳輸部件實現(xiàn)了天線與收發(fā) 機的連接。相控陣雷達通過 T/R 組件負責信號的發(fā)射和接收并控制信號的幅度和相位, 從而完成雷達的波束賦形和波束掃描。收發(fā)系統(tǒng):檢測并接收目標發(fā)反射波段,并且傳遞給后續(xù)信號處理系統(tǒng)進行處理。信號處理系統(tǒng):通過 ADC 信號轉(zhuǎn)換器,將來自接收機的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號 并傳輸?shù)?a target="_blank">電腦上進行處理,從中獲得目標位置和速度信息。主機系統(tǒng):在信號處理機在分析獲得目標信息后,可視化目標信息,同時進行參數(shù) 估計、目標跟蹤以及數(shù)據(jù)記錄。
在雷達收發(fā)信號過程中,芯片的信號處理流程至關(guān)重要,每一個芯片在不同的環(huán)節(jié) 處理流程都決定了下一個環(huán)節(jié)的信息質(zhì)量。
在發(fā)射信號時,基帶處理芯片將數(shù)字信號發(fā)送給射頻收發(fā)芯片,射頻收發(fā)芯片收到 信號后,需要將基帶可識別的數(shù)字信號即通過高速高精度 ADC/DAC 芯片進行數(shù)模轉(zhuǎn)換, 再經(jīng)過混頻、濾波,繼續(xù)傳送給終端射頻前端芯片將信號進行放大,然后交給天線發(fā)射。在接收信號時,終端射頻前端芯片將天線接收到的微弱信號進行放大,然后交給射 頻收發(fā)芯片,射頻收發(fā)芯片再對信號進行逆處理,再由 ADC-DAC 芯片將模擬信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號,并且傳送給基帶進行譯碼。
1.3. 雷達分類方式
常見的雷達分類方式有以下幾種:1)按掃描方式分類 2)按作雷達用途分類 3)按 信號形式分類 4)按測量目標的參數(shù)分類 5)按角跟蹤方式分類角跟蹤方式 6)按采用 的技術(shù)和信號處理方式分類。此外,雷達裝載位置可以分為機載、艦載、星載等。
1.4. 雷達發(fā)展歷程
雷達先后經(jīng)歷了二次世界大戰(zhàn)、新軍事革命、冷戰(zhàn)軍備競賽等不同歷史時期,在理 論、體制、方法,應(yīng)用上迭代。宏觀上來看,目標多樣化,環(huán)境復雜化,任務(wù)多元化三 大外部環(huán)境因素推動雷達技術(shù)發(fā)展。目標多樣化,促使雷達向多功能、數(shù)字化方向發(fā)展, 平臺向臨近空間和空間平臺延伸;更復雜環(huán)境需求,促使雷達體制演化,工作頻段拓展、 帶寬增大;多元任務(wù)化使得雷達加強隱蔽性,改善抗干擾和反隱身性能。
發(fā)展歷程劃分為四個階段:1)上世紀初-上世紀 30 年代,基礎(chǔ)雷達出現(xiàn),初露鋒 芒。2)上世紀 30 年代-上世紀 60 年代,戰(zhàn)爭催化,應(yīng)用拓展大放光彩。3)冷戰(zhàn)對峙, 技術(shù)理論發(fā)展,相控陣雷達、脈沖多普勒雷達、合成孔徑雷達三足鼎立。4)20 世紀軍事 信息化時代,雷達依據(jù)集成化和數(shù)字化兩個特征共同發(fā)展,多維創(chuàng)新。
1.4.1. 信息處理數(shù)字化發(fā)展,硬件集成度提升,雙管齊下雷達迭代:
觀測視角覆蓋增加。雷達占據(jù)空間位置從一點布局,衍生出雙點、多點布局,形成 了雙多基地雷達。預期將向分布式雷達和立體網(wǎng)格雷達演化。通道構(gòu)型數(shù)字化演變。雷達通道占據(jù)空間位置配置方式向數(shù)字化發(fā)展,由傳統(tǒng)連續(xù) 分布、平面共型陣列,逐步衍生為多通道多波形傳輸控制。傳統(tǒng)相控陣雷達衍生出接收 DBF、數(shù)字陣列雷達(DAR)和正交波形 MIMO 雷達等。信號處理升維。由早期的窄帶、單頻、單極化逐步向?qū)拵?、多頻段、多極化演變。采用頻率捷變、極化捷變、多極化等技術(shù),在更寬頻域范圍和多極化域中有效地觀測目 標與環(huán)境的差異,以改善雷達的目標檢測、低仰角跟蹤、反偵測抗干擾等性能。硬件集成度提升。寬禁帶半導體技術(shù)突破使得真空管器件逐漸被固態(tài)器件替代。固態(tài) 器件具有更好的性能(GaAs,GaN,SiC)、更低的成本,可以實現(xiàn)微波單片集成電路、片上系統(tǒng)以及片上雷達等。
1.4.2. 相關(guān)技術(shù)革命推動雷達技術(shù)飛躍發(fā)展
70 多年技術(shù)發(fā)展中,新概念和基礎(chǔ)理論對雷達能力拓展決定性先導作用。信號處理技術(shù)發(fā)展過程中,匹配濾波、模糊函數(shù)、最佳檢測、卡爾曼濾波等基礎(chǔ)理 論,奠定了雷達波形設(shè)計信號數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ);集成電路、數(shù)字處理等技術(shù),為實現(xiàn)脈沖 壓縮、成像處理、自動檢測跟蹤以及雷達系統(tǒng)的數(shù)字化,提供關(guān)鍵技術(shù)手段。功率器件更新迭代過程中,行波管、固態(tài)發(fā)射、數(shù)字發(fā)射接收技術(shù)顯著改善雷達目 標探測能力。此外,新式理論不斷出現(xiàn),1960 年收發(fā)相參技術(shù)、波束形成與控制、合成孔徑成像 處理等理論奠基了相控陣雷達、合成孔徑雷達等發(fā)展框架。
未來雷達仍保持數(shù)字信息化迭代發(fā)展。智能化探測和網(wǎng)格化探測的基礎(chǔ)理論,將為 可能出現(xiàn)的智能雷達和立體網(wǎng)格雷達的發(fā)展起到先導作用。寬禁帶半導體可以顯著增大 固態(tài)器件功率,大幅提高雷達系統(tǒng)的探測威力和可靠性;超常電磁材料、納米電子技術(shù)、 微機電技術(shù)可能帶來未來雷達新模式。
2. 數(shù)字化和集成化雙維趨勢發(fā)展,雷達應(yīng)用邁入新里程
2.1. 數(shù)字化趨勢,相控陣雷達迭代機械掃描雷達
按照掃描方式,雷達分為機械掃描雷達與電子掃描相控陣雷達。機械掃描雷達是由 機械轉(zhuǎn)動裝置控制天線的指向,讓信號波發(fā)射到不同的方向,從而探測目標。由于掃描 慣性和掃描角轉(zhuǎn)換等機械耦合結(jié)構(gòu)特性使得其難保持高速高質(zhì)量追蹤搜索移動目標的 任務(wù),并且抗干擾能力較弱。
相控陣雷達技術(shù)重構(gòu)了傳統(tǒng)探測器結(jié)構(gòu):由大量相同的輻射單元組成雷達面陣,通 過饋電控制電磁波束電子掃描,實現(xiàn)多波束快速掃描探測,并且可根據(jù)實際環(huán)境靈活控制波束相位與幅度,切換波束指向進行掃描,且相位變化速度達到毫秒量級,使雷達能 夠在極短時間內(nèi)完成全空域掃描。且由于輻射單元內(nèi)芯片可獨立工作,在信號處理和抗 干擾能力顯著增強。
相控陣雷達較之傳統(tǒng)雷達,主要有以下 4 個優(yōu)點:1)波束指向靈活,能實現(xiàn)無慣 性高準確率掃描;2)單個雷達可同時形成多個獨立波束,同時實現(xiàn)搜索、識別、跟蹤、 制導、無源探測等任務(wù);3)目標容量大,可在空域內(nèi)同時監(jiān)視數(shù)百個目標;4)在復雜 目標環(huán)境的適應(yīng)能力、抗干擾性能好,即使少量組件失效仍能正常工作。
2.2. 厚積薄發(fā) 40 載,相控陣技術(shù)數(shù)字化智能化迭代
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(xiàn)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,各個輻射器通過電子計算機控 制集中向一個方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn),觀察距離范圍大。
2.2.1. 相控陣雷達技術(shù)發(fā)展歷史
多功能相控陣雷達發(fā)展劃分為:無源、有源和數(shù)字相控陣 3 個階段。
第一階段:無源相控陣雷達。無源相控陣即天線陣是無源,采用電真空管中央發(fā)射 機,信號處理收發(fā)仍是集中式的,通過嵌入的鐵氧體類移相器對陣面口徑場分布進行控 制,實現(xiàn)波束的空間掃描和自適應(yīng)捷變掃描,但可靠性低。第二階段:有源相控陣雷達。有源相控陣雷達具有較高靈敏度、高可靠性、高探測 性能,由成百上千個獨立固態(tài) T/R 組件和輻射模塊組成。每個輻射模塊都是一個獨立而 可控頻率、幅度、相位的發(fā)射器和接收器,且由于獨立性,陣列中 10%的模塊單元失效 對系統(tǒng)性能的影響不大。有源相控陣配置具有更寬的帶寬,需要的體積和主功率顯著降 低,重量約為等效無源相控陣天線的 50%。第三階段:數(shù)字相控陣雷達。數(shù)字相控陣雷達系統(tǒng)(DAR)依靠 T/R 組件數(shù)字電路 和微處理芯片,有很高的重構(gòu)性數(shù)字化核心。其采用數(shù)字多波束形成技術(shù),具有快速的 廣域掃描速率、高靈敏度、更好的雜波對消、操作靈活性(多路同時波束,波束多路傳 輸)、更好的標校方式。
目前市面上相控陣雷達主要分為有源(主動)和無源(被動)兩類。二者天線陣相 同,主要區(qū)別在于 T/R 組件數(shù)量。無源相控陣雷達在功率、效率、波束控制及可靠性等方面均劣于有源相控陣雷達,但技術(shù)難度更低,且其功能明顯優(yōu)于機械掃描雷達,因此 無源相控陣雷達作為相控陣雷達中的低端產(chǎn)品,具有很大的過渡價值和實用價值。
2.2.2. 相控陣天線中的核心元器件——T/R 組件
天線是有源相控陣雷達最重要的組成部分,有源相控陣雷達工作方式的靈活性首要 取決于有源相控陣天線的性能,同時其成本很大程度上取決于天線的成本。除了傳統(tǒng)雷 達天線具有的波束形成和波束掃描功能外,天線功能還包含發(fā)射信號功率放大和接收信 號低噪聲放大。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(wǎng) 絡(luò)模塊、供電網(wǎng)絡(luò)、液冷管網(wǎng)以及作為結(jié)構(gòu)支撐的陣面骨架等組成,其中 T/R 組件是相 控陣天線中的核心元器件。
T/R 組件性能指標和數(shù)量直接影響雷達天線的指標,是有源相控陣雷達實現(xiàn)波束電 控掃描、信號收發(fā)放大的核心組件。T/R 組件指一個無線收發(fā)系統(tǒng)中射頻與天線之間的部分,即 T/R 組件一端接天線,一端接中頻處理單元就構(gòu)成一個無線收發(fā)系統(tǒng)。T/R 組 件是由有源芯片和無源結(jié)構(gòu)組成的整體,本質(zhì)上為完全獨立的發(fā)射接收前端,負責信號 的發(fā)射和接收并控制信號的幅度和相位,從而完成雷達的波束賦形和波束掃描。
相控陣 T/R 組件數(shù)量大,根據(jù)《大型相控陣雷達維修解決方案》論文數(shù)據(jù),雷達天 線陣面龐大,高達數(shù)十米,陣面上天線單元(收發(fā)組件)數(shù)目龐大,如美國 AN/FPQ-16 相控陣雷達的天線單元數(shù)目多達 6600 個,AN/FPS-108 相控陣雷達的天線單元數(shù)更是高 達 34678 個。根據(jù)《機載有源相控陣火控雷達技術(shù)》介紹,T/R 組件陣列可占整個雷達 造價的 70%左右。
T/R 組件內(nèi)的有源芯片的組成基本構(gòu)成相同:T/R 芯片可分為放大器類芯片、幅相 控制類芯片和無源類芯片三類。具體產(chǎn)品包括功率放大器芯片、驅(qū)動放大器芯片、低噪聲放大器芯片等。
T/R 組件的無源結(jié)構(gòu),由基板、傳輸結(jié)構(gòu)、屏蔽腔體組成。其中基板是無源傳輸結(jié) 構(gòu)和各種器件包括有源芯片的載體;屏蔽腔體是組件的外殼,起到結(jié)構(gòu)支撐和電磁屏蔽 的作用。
雷達發(fā)展趨勢為數(shù)字化和集成化,T/R 組件作為相控陣雷達的核心組成,其發(fā)展趨 勢和雷達整體協(xié)同一致,為設(shè)備集成化和信息處理數(shù)字化。
相控陣雷達 T/R 組件關(guān)鍵技術(shù)包括射頻技術(shù)、子陣列集成技術(shù)、多波束形成技術(shù)、 雙極化技術(shù)等,其技術(shù)發(fā)展決定了相控陣雷達的數(shù)字化和集成化程度。
2.2.3. 高集成化為 T/R 組件核心發(fā)展邏輯之一
縱觀微波電路發(fā)展史,高集成化始終是電子系統(tǒng)和技術(shù)發(fā)展的趨勢??傮w看來,兩 個邏輯始終貫徹發(fā)展:1)大幅提高單個器件、MMIC 的技術(shù)水平,使各類 T/R 組件發(fā) 生革命性迭代;2)研發(fā)更優(yōu)集成方案,在體積、重量和成本方面取得突破。其中,微波 毫米波多芯片組件(MMCM)技術(shù)、SIP 封裝、3D 堆疊技術(shù)是廣泛應(yīng)用于軍工產(chǎn)品,是產(chǎn) 品實習高集成度、高性能和微小型化的基礎(chǔ),應(yīng)用前景廣闊。MMIC 微波集成電路技術(shù),是在同一塊半導體基片上的集成多組模塊的微波電路, 功能可以涵蓋功率放大器、低噪聲放大器、移相器和衰減器等模塊。具有物理體量小、 能效高、穩(wěn)定性佳、電路設(shè)計靈活和制造、維護成本低等優(yōu)點,與通訊產(chǎn)業(yè)有效荷載小 型化、高集成模塊化等要求相契合。其中,幅相多功能 MMIC 指集成了可以對微波信號 進行幅度控制的衰減器、相位控制的移相器及數(shù)字驅(qū)動器等多種功能的芯片,通常運用 于有源電子掃描陣天線等數(shù)字波束掃描領(lǐng)域。
隨著寬禁帶半導體技術(shù)的進展,新一代半導體芯片碳化硅(SiC)和氮化鎵(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,憑借高能量禁帶、高擊穿場強、 在小芯片尺寸上具有高射頻密度、高熱導性、高抗輻射等優(yōu)越特性,有望將混合信號電 路的性能提升到更高層次,進一步推動新一代 T/R 組件技術(shù)的發(fā)展,從而進一步加強市 場滲透。
微波毫米波多芯片組件(MMCM)是為滿足相控陣雷達 T/R 組件小型化需求而逐步 發(fā)展成熟的新型組裝技術(shù)。MCM(MultiChipModel)將多個集成電路芯片連接于共用電 路基板上,并利用它實現(xiàn)芯片間互連,是一種典型的高級混合集成組件。以低溫共燒陶 瓷 LTCC 多層基板技術(shù)、多層印制板技術(shù)等技術(shù)為代表。系統(tǒng)封裝技術(shù)(SIP)和 3D 堆疊技術(shù)在 T/R 組件進一步集成化起重要作用。SIP 級 T/R 組件的核心內(nèi)容是三維多芯片組裝(3D-MCM)。T/R 組件從二維平面結(jié)構(gòu)提升 到三維堆疊結(jié)構(gòu)演變。SiP 技術(shù)從封裝的立場出發(fā),對不同芯片進行并排或疊加的封裝方式,將多個具有 不同功能的有源電子元件(MEMS光學器件)與可選無源器件組裝實現(xiàn)單個標準封裝。
三維異構(gòu)集成(3Dheterogeneousintegration)微系統(tǒng)技術(shù)成為下一代應(yīng)用高集成
電子系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展重要方向,是新一代裝備向小型化、高性能、低成本方向發(fā)展的主要 支撐技術(shù)之一。該技術(shù)基于 MEMS 硅腔技術(shù)、TSV 硅轉(zhuǎn)接板技術(shù)、高精度 MMIC 微組 裝技術(shù)和低溫圓片鍵合技術(shù),實現(xiàn)多功能異質(zhì)芯片及無源器件的一體化三維集成。3D 堆疊技術(shù)通過實現(xiàn)GaAs/GaN 為代表的化合物芯片與硅基芯片的異構(gòu)集成及縱向三維集 成,通過堆疊技術(shù)或過孔互連等微機械加工技術(shù),使其在 Z 軸方向上形成立體集成、信 號連通及圓片級、芯片級、硅帽封裝等封裝和可靠性技術(shù)為目標。3D 堆疊技術(shù)降低了 芯片功耗,相比傳統(tǒng)模組可以有效縮減信號傳輸路徑和系統(tǒng)面積實現(xiàn)器件及模塊性能的 最大化,提高射頻系統(tǒng)集成度,在應(yīng)用中擁有較強優(yōu)勢。
基于芯片堆疊式的 3D 技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于 SiP 領(lǐng)域。將功能相同的裸芯片從下至 上 堆 在 一 起 , 形 成 3D 堆 疊 , 再 由 兩 側(cè) 的 鍵 合 線 連 接 , 最 后 以 系 統(tǒng) 級 封 裝 (System-in-Package,SiP)的外觀呈現(xiàn)。受限于摩爾定律的極限,單位面積可集成的元件 數(shù)量越來越接近物理極限,而 SiP 封裝技術(shù)、3D 堆疊技術(shù)實現(xiàn)更高的集成度,是突破 摩爾極限的優(yōu)選。
在相控陣領(lǐng)域,應(yīng)用該技術(shù)可實現(xiàn)射頻芯片和無源傳輸結(jié)構(gòu)及天線陣元的三維一體 化集成和高性能氣密性封裝,以及模塊化低成本快速組陣能力。SIP 級 T/R 組件的發(fā)展 將會更多依賴于微電子工藝集成,進一步提升 T/R 組件的集成度,將加大相控陣雷達的 小型化程度。長期發(fā)展來看,T/R 組件技術(shù)將迎來以異構(gòu)集成為主的微系統(tǒng),目前國內(nèi) 多家軍工民營企業(yè)都已布局涉獵,未來將有較大發(fā)展空間。
2.2.4. 順應(yīng)裝備信息化潮流,T/R 組件向數(shù)字化邁進
同時,數(shù)字化也是不可阻擋的發(fā)展趨勢,數(shù)字化組件發(fā)展和數(shù)字信號處理優(yōu)化是其 兩個主要發(fā)展方向。起初,相控陣雷達依靠模擬電路進行數(shù)據(jù)處理。模擬信號的隨機性 和抖動特性,限制了雷達信號處理發(fā)展。隨著 70 年代電子技術(shù)的進步,數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù)誕生,雷達信號處理的相位控制直接用數(shù)字移相完成。相控陣雷達開始進 入到數(shù)字陣列雷達時代。數(shù)字陣列雷達是雷達系統(tǒng)與數(shù)字信號處理技術(shù)兩者結(jié)合的產(chǎn)物, 其在發(fā)射端和接收端都可使用數(shù)字多波束形成技術(shù),是未來雷達系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。數(shù)字 陣列雷達系統(tǒng)不僅包含傳統(tǒng)相控陣雷達系統(tǒng)的優(yōu)點,而且其動態(tài)范圍大和抗干擾能力強, 同時還具有低損耗、低副瓣、高自由度、高角度測量精度等優(yōu)勢。
1)數(shù)字化 T/R 組件
數(shù)字 T/R 組件作為數(shù)字相控陣雷達的重要組件,具有控制方便,較小相位誤差和 損 耗 等 特 點 , 決 定 數(shù) 字 相 控 陣 雷 達 的 性 能 。T/R 組件的數(shù)字化是通過 DDS (DirectDigitalSynthesis)生成的數(shù)字型號,利用數(shù)字方式計算得到多波束發(fā)射權(quán)值的 幅度和相位??刂葡嗫仃嚱邮铡l(fā)送信號的幅度和相位,并且各通道無需模擬移相器和 衰減器就能控制發(fā)射信號的相位和幅值,進而可以靈活的控制發(fā)射波束指向和形狀。數(shù) 字 T/R 組件的數(shù)字驅(qū)動器從集成并口多功能向集成串口多功能發(fā)展,減少 T/R 組件之間 的互聯(lián),可以提高組件的集成度、穩(wěn)定性并降低功耗。
在數(shù)字化的芯片研發(fā)方面,鍺硅等工藝實現(xiàn)的 MMIC 可以利用成熟的 CMOS 數(shù)字 邏輯半定制或全定制數(shù)字驅(qū)動器功能,主要包括了數(shù)字 T/R 移相器、數(shù)字 T/R 衰減器和 數(shù)字化相控陣天線系統(tǒng),具有控制方便,較小相位誤差和損耗等特點。未來數(shù)字化 T/R 組件廣泛應(yīng)用,對于 T/R 組件的需求量將大大提升,未來市場有 望擴張。數(shù)字相控陣雷達其核心是為每個相控陣通道單元或模塊配備等量的射頻直采 ADC/DAC,以實現(xiàn)海量多波束空間合成,同時,每個通道都需要一個單獨 T/R 組件,在 數(shù)量上遠超原本模擬相控陣雷達 T/R 組件。目前數(shù)字化相控陣雷達處于發(fā)展階段,未來 穩(wěn)定廣泛應(yīng)用之際,數(shù)字化 T/R 組件需求量存在大量提升。
2)數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù)
傳統(tǒng)的模擬相控陣雷達采用移相器和功率合成網(wǎng)絡(luò)進行射頻雷達信號合成處理,缺 乏多波束工作能力;而新型的數(shù)字相控陣雷達則在數(shù)字域進行相位合成,可實現(xiàn)大量波 束同時處理與分發(fā)的能力。其核心是為每個相控陣通道單元或模塊配備等量的射頻直采 ADC/DAC,以實現(xiàn)海量多波束空間合成多波束形成技術(shù)是通過同一天線形成形狀、大 小均不同的多個波束,廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)相控陣雷達和數(shù)字陣列雷達。由于每個波束可同 時獨立工作,雷達多目標探測、搜索、定位、跟蹤等性能得到較大提升。20 世紀 80 年 代,數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展帶動了波束形成技術(shù)從模擬實現(xiàn)方式進入了數(shù)字實現(xiàn)方式, 用數(shù)字方式在雷達發(fā)射端或接收端實現(xiàn)多波束形成。數(shù)字波束形成技術(shù)(DBF)根據(jù)探測 多波束的需求,使用不同波束形成算法來得到多波束發(fā)射的權(quán)值,再結(jié)合基帶信號得到 各發(fā)射通道需要的多波束發(fā)射信號,信號的接收處理則由數(shù)字 T/R 組件完成。
數(shù)字波束形成技術(shù)具有硬件復雜度低、可靈活改變波束的指向和形狀、強抗干擾能 力可同時實現(xiàn)多波束形成、輸出信噪比高的優(yōu)點,同時也降低了信號處理過程中信息的 損失。利用數(shù)字波束形成技術(shù),接收機將陣列天線接收到的各路信號都變成數(shù)字信號進 行靈活的數(shù)字技術(shù)處理以形成波束,并且能夠盡可能的保持各個天線的陣元接收到的全 部有用信息到數(shù)字處理端。降低信息的損失。目前,國外發(fā)達國家的 SMART 艦載三坐 標雷達、艦載相控陣雷達 MESAR 等都已經(jīng)使用了數(shù)字波束形成技術(shù)。
3. 軍民雷達應(yīng)用產(chǎn)業(yè)格局,相控陣雷達為主流發(fā)展趨勢
3.1. 軍用民用領(lǐng)域重要組成,相控陣雷達為主流發(fā)展趨勢
雷達在軍事上是防空和作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組成部分,同時也被廣泛應(yīng)用于氣象預報、 資源探測、環(huán)境監(jiān)測、交通管理等民用領(lǐng)域。雷達優(yōu)勢眾多,應(yīng)用廣泛。雷達電磁波有 一定的穿透能力,不受霧、云和雨的阻擋,具有全天候全時的特點,且發(fā)射功率大、探 測距離遠、測量精度較高、可自動搜索并跟蹤目標的能力。電子對抗在整體軍隊備戰(zhàn)以及戰(zhàn)爭對抗過程中,扮演著越來越重要的角色,電子對 抗戰(zhàn)爭頻率遠高于熱戰(zhàn)頻率,電子裝備更新是大勢所趨。雷達作為主戰(zhàn)裝備的“火眼金 睛”,已成為各類先進作戰(zhàn)平臺不可或缺的單元,是實現(xiàn)遠程打擊、精確打擊的必要手 段,是發(fā)揮裝備作戰(zhàn)效能的倍增器。同時自身高精度探測性,雷達在民航交通、自動駕 駛、氣象預報等方面均有著廣泛應(yīng)用。
3.2. 軍用雷達產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:信息化裝備對抗核心,攻防兼?zhèn)潆娮又?/p>
軍用雷達是獲取陸??仗祀娢宕髴?zhàn)場全范圍戰(zhàn)術(shù)情報最主要的手段,在軍事情報領(lǐng) 域具有極其重要的戰(zhàn)略地位,廣泛應(yīng)用于警戒、武器控制、偵查和航行保障等領(lǐng)域。軍 用雷達的應(yīng)用需求可以分為兩個類別:一是在電子戰(zhàn)(電磁對抗、頻譜占領(lǐng))中作為電 子屏障承擔軍事保障、支援和戰(zhàn)略預警功能。二是作為輔助裝備信息化系統(tǒng),搭載于陸 海空天多型主戰(zhàn)裝備,如海軍艦艇、空軍戰(zhàn)機、陸軍戰(zhàn)車搭載的雷達系統(tǒng),廣泛用于偵 查、火控、制導等信息化作戰(zhàn)需要。
3.2.1. 電子對抗承擔軍事保障、支援和戰(zhàn)略預警功能
電子對抗已從起初輔助保障行動發(fā)展為如今主戰(zhàn)支撐行動。在電子對抗中,專用電 子設(shè)備、電子打擊武器系統(tǒng)破壞敵方電子設(shè)備的工作效能,同時保護己方電子設(shè)備正常 工作。電子摧毀、隨伴隨擾等電磁領(lǐng)域攻防能力,已成為衡量一支軍隊戰(zhàn)力強弱的標準 配置,雷達在戰(zhàn)場上起到置敵抗先的角色。
電子偵察最主要是獲得對方雷達特征信號特征和位置信息等關(guān)鍵信息,包括艦船, 飛機,火控雷達等裝備的特征信號。目前電子戰(zhàn)環(huán)境日益復雜,雷達識別己不僅僅局限 于不同型號的雷達,同型號雷達個體間的識別尤為重要。實現(xiàn)同型號雷達識別的鍵是提 取出每一部雷達所特有的“指紋”特征,實現(xiàn)雷達個體的判別和追蹤。這些“指紋信息” 由雷達內(nèi)部元器件差異造成,表現(xiàn)形式為雷達發(fā)射信號的幅度變化、頻率漂移和相位噪 聲等。飛機設(shè)計成隱身形式,火控雷達,路基雷達一般情況下都處于靜默狀態(tài),目的就 是為了降低雷達信號特征。
電子戰(zhàn)機中,J16D 等電子戰(zhàn)飛機采用最新有源相控陣技術(shù),可以完成對敵方陸基 探測及火控雷達的干擾和定位,組織己方 SEAD 單位進行攻擊,創(chuàng)造對地/海打擊的窗 口;在防守端,殲-16D 具備強大的電子戰(zhàn)能力,能夠破壞、癱瘓防御電磁系統(tǒng)。在性 能上可與美軍的電子戰(zhàn)機“咆哮者”匹敵。J-16D 的服役,已經(jīng)大大改變了太平洋的軍 事力量平衡,也表明我國電子戰(zhàn)技術(shù)已經(jīng)上升到了新的層次。殲-16D 掛載的 PKZ930 系列電子吊艙能夠和自身的航電系統(tǒng)融合,能夠兼顧三種電磁作戰(zhàn)模式,一是無線電偵 察模式、二是航空集群主動防護干擾模式、三是主動進攻性干擾模式,具備偵察、防護、 攻擊于一體的綜合電子作戰(zhàn)能力。
3.2.2. 搭載海陸空主戰(zhàn)裝備,扮演信息化輔助裝備角色
主戰(zhàn)設(shè)備中,有源相控陣雷達替代機械雷達已成主流發(fā)展趨勢。機載和艦載預警及 火控系統(tǒng)、地面和艦艇防空系統(tǒng)、精確制導等領(lǐng)域都應(yīng)用有源相控陣雷達技術(shù)并且列裝。機載雷達技術(shù)發(fā)展正在擴大攻擊機的作戰(zhàn)優(yōu)勢并擴展系統(tǒng)新的用途。美國國防部關(guān) 于美國軍用機載雷達報告中強調(diào) AESA 技術(shù)可以大幅擴展雷達的功能,提高雷達的作戰(zhàn) 應(yīng)用范圍毫米波有源相控陣技術(shù)作為目前雷達探測領(lǐng)域最前沿的技術(shù)之一,將主要應(yīng)用 于機、艦等的高端雷達裝備。相控陣體制將提高機載雷達在電磁環(huán)境中對付快速、機動 和隱身目標以及徹底改進可靠性。
我國經(jīng)過軍隊信息化改革和裝備迭代,現(xiàn)役戰(zhàn)機均已經(jīng)大部分覆蓋裝列升級相控陣 雷達。新型預警機已普遍采用相控陣雷達,按照通用的戰(zhàn)斗機劃代標準,三代機主要配 備脈沖多普勒雷達,四代機及以上主要配備相控陣雷達。大規(guī)模生產(chǎn)并列裝四代機、五 代機是現(xiàn)我國戰(zhàn)略空軍建設(shè)、空軍現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求,機載 AESA 雷達也將隨著更 多殲-10、殲-11、殲-15、殲-16 以及新型號如殲-20、殲-31 的列裝而加速發(fā)展。
對于艦船而言,艦載雷達是其千里眼。在航母編隊中,應(yīng)對預警機雷達、超視距雷 達扮演重要角色,同時與星載雷達進行協(xié)同合作,以實現(xiàn)遠程探測與超遠程探測和武器 的精確打擊。在艦載方面,我國海岸線長,同時周邊局勢復雜,暗流洶涌。我國對制海權(quán)的監(jiān)護 需求與日俱增。當前,我國軍艦正逐漸裝備多功能相控陣雷達,進行信息化裝備迭代, 未來隨著有源相控陣雷達不斷的滲透替代,T/R 組件市場空間廣闊。艦載 AESA 多功能 雷達集搜索、跟蹤和火控于一體,大幅地縮短了防空反導的反應(yīng)時間,已經(jīng)成為護衛(wèi)艦 雷達配置的普遍選擇,單雷達艦船成為了現(xiàn)實。根據(jù) GFP 數(shù)據(jù)顯示,中國海軍擁有 714 艘艦艇,總噸位將近 110 萬噸。052C 型驅(qū)逐艦是我國海軍第一種安裝四面有源主動相 控陣雷達的戰(zhàn)艦,被稱“中華神盾”。隨著我國第二艘航母的正式交付列裝,帶動航母戰(zhàn) 斗群附屬配套艦艇的投入,推動軍用艦載雷達發(fā)展。
美國方面,隨著信息化電子戰(zhàn)裝備發(fā)展,近年美國海軍艦隊增加大量具有彈道導彈 防御能力的 CG-47“提康德羅加”級巡洋艦和 DDG-51“阿利·伯克”級驅(qū)逐艦等“宙 斯盾”艦船進行?!爸嫠苟堋迸灤梢詫崿F(xiàn)多處部署,為艦載雷達從多個角度探測并跟 蹤來襲彈道導彈、水面及水下威脅,且系統(tǒng)更加靈敏。隨時移動的艦船也讓敵方的探測 和跟蹤系統(tǒng)難以截獲信號,提高了己方的生存能力。根據(jù)美國國會預算辦公室(CBO) 于 2011 年 3 月 9 日發(fā)布的《美國海軍造船計劃分析報告》,美國海軍的“宙斯盾”艦船 總數(shù)量在 2011 財年年底實現(xiàn) 84 艘,并于 2020 年和 2021 年達到頂峰,實現(xiàn) 93 艘的保 用量。
3.3. 民用雷達產(chǎn)業(yè),氣象、交通、智能裝備多領(lǐng)域應(yīng)用
民用雷達在氣象、交通、智能裝備多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其中,空管雷達扮演信息系統(tǒng) 為空中交通安全保駕護航。氣象雷達是用于警戒和預報中、小尺度天氣的主要探測工具 之一,種類可分為風廓線雷達、多普勒天氣雷達、毫米波雷達和相控陣雷達。
在智能裝備方面,把毫米波相控陣雷達安裝在汽車上,可以測量從雷達到被測物體之 間的距離、角度和相對速度等。作為一種非接觸式傳感技術(shù),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于 ADAS(高 級駕駛輔助系統(tǒng))、自動駕駛領(lǐng)域,在 L2 以上自動駕駛系統(tǒng)中基本成為標配。市場發(fā)展 潛力大。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng),通過在低軌道部署一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模 組網(wǎng),為全球提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)。目前,世界主要國家都在大力發(fā)展相控 陣天線技術(shù),并在衛(wèi)星上不斷應(yīng)用,例如 SpaceX 的 Starlink 系列衛(wèi)星,均采用了相控陣 天線。相控陣天線電掃特性憑借避免傳統(tǒng)的衛(wèi)星拋物面天線轉(zhuǎn)動給衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)帶 來的干擾,成為衛(wèi)星天線技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
3.4. 我國雷達產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)軍用為主,民用為輔的業(yè)務(wù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈格局
3.4.1. 雷達產(chǎn)業(yè)鏈以軍工科研院所為主,民營軍工企業(yè)技術(shù)、產(chǎn)品配套層級不斷提升
雷達產(chǎn)業(yè)鏈整體呈現(xiàn)軍用為主,民用為輔的業(yè)務(wù)應(yīng)用格局。上游產(chǎn)業(yè)鏈包括半導體 材料、元器件、芯片、電源等,中游產(chǎn)業(yè)鏈包括 T/R 組件,雷達天線等,下游產(chǎn)業(yè)鏈包 括雷達系統(tǒng)和雷達整機。雷達屬于軍工產(chǎn)業(yè)鏈,目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)競爭格局表現(xiàn)為軍工科研院所為主,民營軍工 企業(yè)技術(shù)、產(chǎn)品配套層級不斷提升。近年來,國家針對軍品市場出臺一系列政策,鼓勵 軍民,包括公司在內(nèi)的一批具備軍品科研能力的民營企業(yè)逐步進入市場。軍工科研院構(gòu) 成研發(fā)一級配套廠商團體,二、三、四級配套廠商科研院所參與比例依次降低,民營企 業(yè)參與比例依次提升。
3.4.2. 上中下游行業(yè)競爭格局各有特色,企業(yè)分塊競爭市場
上游段業(yè)務(wù),民營企業(yè)為主,軍工科研所參與研制。其中半導體器件制造商龍頭為 三安光電、立昂微、海特高新,電源產(chǎn)品以四創(chuàng)電子為主,T/R 芯片中國電科 13 所, 55 所以及民營企業(yè)中鋮昌科技,國博電子、振芯科技、臻鐳科技領(lǐng)先市場。中游段業(yè)務(wù),軍工科研所和民營企業(yè)合理分工,共同分配市場。T/R 組件生產(chǎn)以中 國電科 14 所、13 所、55 所及其下子公司以及民營企業(yè)天箭科技、雷電微力、亞光科技 為代表。雷達天線以中國電科 54 所,民營企業(yè)華訊方舟、三信防務(wù)為主要生產(chǎn)商。下游段業(yè)務(wù),軍工科研院所基本構(gòu)成,民營企業(yè)基本不參與業(yè)務(wù)發(fā)展。其中雷達整 機主要生產(chǎn)商為中國電科 14 所、38 所、20 所、27 所、29 所,航天 23 所、航天 25 所、 天和防務(wù)占主要市場份額。
3.4.3. 雷達產(chǎn)業(yè)軍工科研所研發(fā)各有側(cè)重,輔助貢獻雷達發(fā)展力量
中國目前主要存在 12 大軍工集團格局,研究方向各有側(cè)重,互相輔助而又環(huán)環(huán)相 扣。雷達行業(yè)所覆蓋的軍工科研所主要包括中國電科集團旗下的眾多研究所,包括 14 所、13 所、55 所、29 所,38 所,以及其他航院所、兵器所等,研究發(fā)展方向各有側(cè)重 的同時又能整體互相輔助結(jié)合。旗下上市公司也都在行業(yè)內(nèi)提供了核心力量。
4. 國防信息化建設(shè)、裝備優(yōu)化、軍貿(mào)擴張三駕馬車共同驅(qū)動市場 規(guī)模持續(xù)提升
國際咨詢公司 ForecastInternational《2011 年-2020 年全球主要國家軍用雷達市場預 測》數(shù)據(jù)顯示:2019 年全球主要國家軍用雷達市場約 120 億美元,同比增長 7.23%,2020 年,全球軍用雷達市場規(guī)模約為 143.4 億美元。相控陣雷達市場規(guī)模發(fā)展主要與國家軍費投入增長、國防信息化建設(shè)進程、相控陣 雷達產(chǎn)品替代、軍貿(mào)對外擴張等因素有關(guān)。
4.1. 軍國防信息化建設(shè)發(fā)力,國家軍費預算增長
《十四五規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》明確提出,要“加快國防和軍隊現(xiàn)代化,實 現(xiàn)富國和強軍相統(tǒng)一”,“確保 2027 年實現(xiàn)建軍百年奮斗目標”,具體要“提高國防和軍隊 現(xiàn)代化質(zhì)量效益”和“促進國防實力和經(jīng)濟實力同步提升”。因此,在大國博弈的環(huán)境下, 加強國防建設(shè)的必要性長期存在。根據(jù)《2022 年中央和地方預算草案報告》,2022 年我國軍費預算 1.45 萬億元,同比 增長 7.1%,2022 年同比增速較 2021 年上升 0.3pct。同時,商務(wù)部投資促進事務(wù)局報告, 預計到 2025 年,國防信息化開支可能達 2513 億元,占國防裝備支出 40%。從長線觀察, 持續(xù)且穩(wěn)定的軍費投入,是國防建設(shè)發(fā)展的基石,也是軍工行業(yè)產(chǎn)業(yè)多維開花結(jié)果的源 頭活水。
4.2. 相控陣技術(shù)優(yōu)勢明顯,產(chǎn)品替代滲透率增加
技術(shù)發(fā)展 40 載,有源相控陣雷達技術(shù)已經(jīng)成為目前雷達技術(shù)發(fā)展的主流趨勢,在 軍用、民用領(lǐng)域均保持快速滲透。根據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預測,2019 年我國軍用雷達市場規(guī)模 達 304 億元,預計 2025 年市場規(guī)??蛇_ 565 億元。目前來看,有源相控陣雷達的市場 規(guī)模仍較小,近年來才實施規(guī)模性量產(chǎn),替代市場空間大。根據(jù) ForecastInternational 數(shù) 據(jù)分析,2010 年-2019 年全球有源相控陣雷達生產(chǎn)總數(shù)占雷達生產(chǎn)總數(shù)的 14.16%,總銷 售額占比 25.68%。ForecastInternational 預測有源相控陣雷達(AESA)市場規(guī)模:到 2025 年機載雷達將占據(jù)全球軍用雷達市場的 35.6%;陸基和海基(艦載)占 27.3%和 17.2%;聲吶和空基占 19.8%。
在軍用領(lǐng)域,按裝載平臺不同,軍用雷達分為路基雷達、機載雷達、艦載雷達及星 載雷達。根據(jù)
StrategicDefenseIntelligence 發(fā)布的《全球軍用雷達市場 2015-2025》預測, 2025 年機載雷達與陸基雷達將合計占據(jù)超過 50%的市場份額,機載雷達有望成為占據(jù) 市場比重最大產(chǎn)品。軍用飛機需求數(shù)量提升、老舊機型更新?lián)Q代,軍用機載雷達市場有望擴張。雷達作 為電子類設(shè)備,其發(fā)展和更新?lián)Q代的速度要快于戰(zhàn)機型號的發(fā)展,已服役戰(zhàn)機通過更換升級 雷達設(shè)備以提升作戰(zhàn)性能為必然趨勢。根據(jù)英國航空航天雜志 FlightInternational 發(fā)布的 《WorldAirForce2021》數(shù)據(jù),從武器裝備方面來看,我軍當前武器裝備列裝與美俄等軍事 強國相比仍存在規(guī)模和結(jié)構(gòu)性差距。以空軍主戰(zhàn)裝備為例,至 2020 年末,我國裝備各型戰(zhàn) 斗機/武裝直升機共1571/902架,而美軍列裝戰(zhàn)斗機/武裝直升機數(shù)量分別達到2717/5436架。
4.3. 上游半導體技術(shù)突破,下游軍貿(mào)拓展共同助力雷達產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴張
4.3.1. 上游技術(shù)突破,國產(chǎn)替代雙驅(qū)動助力發(fā)展
雷達產(chǎn)業(yè)鏈上游主要涉及基礎(chǔ)電子元器件、原材料等的生產(chǎn)以及仿真測試等環(huán)節(jié)。從產(chǎn)業(yè)端來看,新型雷達產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及新一代產(chǎn)品替代與新一代半導體產(chǎn)業(yè)高度綁定,新 一代雷達的發(fā)展趨勢為集成化和數(shù)字化,關(guān)于集成化,固態(tài)集成電路已經(jīng)成為有源相控 陣主流核心元件;同時作為雷達核心組成部分的 T/R 組件正呈現(xiàn)出向著更大功率和更高 頻段發(fā)展的明確趨勢。新一代半導體材料將是未來相當長一段時期內(nèi)決定有源相控陣雷 達產(chǎn)業(yè)前景的基礎(chǔ)先決條件。在材料方面,T/R 組件從砷化鎵(GaAs)向氮化鎵(GaN) 迭代的路線高度確定;在工作頻段方面,有望將雷達的工作期間頻率提升至太赫茲。半 導體元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎合國產(chǎn)替代、國產(chǎn)自控的國家政策,有望形成進一步市場規(guī)模的 擴張,從而帶動下游端雷達產(chǎn)業(yè)的規(guī)模擴張趨勢。
據(jù) YoleDevelopment 數(shù)據(jù),2018 年全球移動終端射頻前端市場規(guī)模為 150 億美元, 預計 2025 年有望達到 258 億美元,7 年 CAGR 達到 8%。市場空間的擴大來自其單機價 格的提升,從 2G 到 5G 移動設(shè)備價格逐步提升,市場空間也相應(yīng)擴大。
國際領(lǐng)先企業(yè)起步較早,在技術(shù)、專利、工藝等方面具有較強的領(lǐng)先型,并擁有完 善齊全的產(chǎn)品線,高端產(chǎn)品研發(fā)實力雄厚;相比之下,國內(nèi)生產(chǎn)廠商目前主要在射頻開 關(guān)和低噪聲放大器實現(xiàn)技術(shù)突破,并逐步開展進口替代。射頻前端芯片行業(yè)因產(chǎn)品廣泛 應(yīng)用于無線通信終端,行業(yè)戰(zhàn)略地位將逐步提升,國內(nèi)的射頻前端芯片設(shè)計廠商亦迎來 發(fā)展機會,在全球市場的占有率有望大幅提升。
4.3.2. 全球局勢動蕩,軍貿(mào)擴張有望為軍用雷達帶來更為廣闊的市場空間
俄烏沖突是影響全球軍貿(mào)變化的一個關(guān)鍵節(jié)點,為其他國家?guī)韽娷娋?。其中?北約各國做出軍工長期戰(zhàn)略調(diào)整,加強軍隊建設(shè),并承諾大幅增加軍事預算來應(yīng)對俄羅 斯的威脅等。這場戰(zhàn)爭加速了多國新一輪的軍費開支,部分國家軍費以軍貿(mào)形式流向其 他軍事強國。
在軍貿(mào)銷售市場中,根據(jù) 2021SIPRI 數(shù)據(jù),全球前五大武器出口國依次為美、俄、 法、中、德,合計占全球 76.88%。我國只占了 4.6%的市場份額,仍有很大的增長空間。近年來,我國軍貿(mào)保持銷量高速增長。根據(jù) SIPRI 數(shù)據(jù),2013-2022 年間,中國軍貿(mào)出 口累計 163.72 億 TIV。受新冠疫情影響,2020 年,中國軍貿(mào)出口僅 7.04 億 TIV,為近 10 年最低出口量。2021 年以來,隨著疫情影響消退,我國軍貿(mào)出口恢復良好,2022 年 出口量達 20.17 億 TIV,同比增速保持 38%的高增長率。
結(jié)合我國軍貿(mào)出口大國的地位,國內(nèi)軍用雷達有望在軍貿(mào)市場拓展空間。2022 年 俄烏戰(zhàn)爭中俄羅斯軍隊表現(xiàn)疲軟,尤其是信息化裝備作戰(zhàn)中,與北約烏克蘭軍隊裝備差 異較大,恐致其軍貿(mào)業(yè)務(wù)份額縮減,中國作為第四大全球軍貿(mào)出口國,有望搶占更多信 息化裝備市場份額。2022 年,我國 J-10 戰(zhàn)斗機出口巴基斯坦、FK-3 防空導彈系統(tǒng)出口 塞爾維亞等軍貿(mào)業(yè)務(wù),廣受業(yè)界關(guān)注。我國軍貿(mào)產(chǎn)品中,防空武器裝備、精確制導導彈、 導彈等武器裝備出口趨勢明顯增加,飛機、無人機技術(shù)接近國際先進水平,以實現(xiàn)批量 出口,在國際市場嶄露頭角。近幾次的信息化戰(zhàn)爭(以色列周邊沖突、俄烏戰(zhàn)爭)凸顯了無人信息化裝備的價值, 相信軍備進口國會加大無人作戰(zhàn)裝備的費用支出。隨著我國軍用雷達技術(shù)向著世界先進 水平不斷提升,雷達裝備代際更替進程持續(xù)向前,國內(nèi)廠商種類豐富、性能先進的軍用 雷達產(chǎn)品有望銷售到更多的國家進行貿(mào)易往來。
4.3.3. 數(shù)字陣列雷達創(chuàng)造更多場景應(yīng)用需求,集成化技術(shù)拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域
數(shù)字陣列雷達作為新一代雷達技術(shù)發(fā)展代表,不論是在電子戰(zhàn)中進行電子偵察、電 子對抗或是搭載在無人機、戰(zhàn)斗機、驅(qū)逐艦等火力裝備上,都將作為更優(yōu)解的戰(zhàn)爭之眼。高速高精度 ADC/DAC 是相控陣雷達的核心器件,數(shù)字相控陣芯片需求量遠高于傳統(tǒng)體 制。在數(shù)字相控陣雷達中,其核心的數(shù)字化需要大量的高性能 ADC/DAC 工作于單元級 或模塊級射頻組件,對于數(shù)字陣列雷達的核心部件直接數(shù)字式頻率生成器(DDS)、 AD/DA 轉(zhuǎn)換器需求量有所要求。在國防、航天等領(lǐng)域,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器直接決定了雷達系 統(tǒng)的精度和距離。十四五軍隊信息化裝備迭代,預期數(shù)字陣列雷達將廣泛裝載,高精度 DDS 和 ADC/DAC 芯片未來有望放量生產(chǎn)。
SIP 和三維異構(gòu)技術(shù)進一步優(yōu)化 T/R 組件集成度,大幅降低雷達體積和成本。三維 異構(gòu)集成技術(shù)為相控陣系統(tǒng)的應(yīng)用需求提供了芯片化、低成本集成的技術(shù)路徑,有望結(jié) 合搭載輔助小型無人機以及蜂群作戰(zhàn),拓展雷達業(yè)務(wù)領(lǐng)域。近年來,三維異構(gòu)集成相控 陣微系統(tǒng)在微波毫米波核心器件、三維集成架構(gòu)設(shè)計、低成本等方面不斷取得技術(shù)突破, 使該技術(shù)有望在未來幾年內(nèi)在 5G 移動通信、通信雷達等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛工程化應(yīng)用。
5. 重點公司分析
5.1. 鋮昌科技:天基/路基雷達 T/R 芯片主要供應(yīng)商
公司主要從事相控陣 T/R 芯片的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù),是國內(nèi)少數(shù)能夠提供相 控陣 T/R 芯片完整解決方案的企業(yè)之一。
公司產(chǎn)品在相控陣 T/R 組件芯片領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢,下游相控陣雷達搭載裝備放 量等需求的快速提升有望驅(qū)動業(yè)績增長。產(chǎn)品目前主要應(yīng)用領(lǐng)域包括星載、機載、艦載、 車載和地面相控陣雷達,業(yè)務(wù)構(gòu)成中,星載領(lǐng)域營收比重較大,機載、艦載、車載系近 年來拓展業(yè)務(wù),比重穩(wěn)定上升。公司參與的多個研制項目陸續(xù)進入量產(chǎn)階段,產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 逐漸豐富。
業(yè)績良好,合同負債穩(wěn)定增長。截至 2022 年第三季度,公司合同負債達 0.136 億 元,在手訂單充足。
5.2. 國博電子:彈載/機載雷達 T/R 組件龍頭
國內(nèi) T/R 組件龍頭企業(yè),整合五十五所優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)。公司從事有源相控陣 T/R 組件和 射頻模塊的研發(fā)工作二十余年,研制了數(shù)百款應(yīng)用于彈載和機載的產(chǎn)品,是國內(nèi)面向各 軍工集團銷量最大的有源相控陣 T/R 組件研發(fā)生產(chǎn)平臺。2019 年 12 月,通過整合五十 五所微系統(tǒng)事業(yè)部的業(yè)務(wù),公司構(gòu)建了覆蓋 X 波段、Ku 波段、Ka 波段的設(shè)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,形成完整的產(chǎn)業(yè)布局。
收入、利潤雙雙實現(xiàn)增長。2022 年公司營業(yè)收入達 34.6 億元,同比增長 37.93%;歸母凈利潤 5.21 億元,同比增長 41.40%。
積極布局 GaN 射頻模塊,軍民領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。公司加大對 GaN 等第三代化合物半 導體領(lǐng)域的研究生產(chǎn),基于 GaN 射頻模塊的相控陣 T/D 組件在機載、彈載等軍用領(lǐng)域 中取得廣泛應(yīng)用。此外,公司 GaN 射頻模塊在 5G 通信基站中得到了廣泛的應(yīng)用。相關(guān) 產(chǎn)品的線性度、效率、可靠性等主要產(chǎn)品性能與國際主流產(chǎn)品水平相當,產(chǎn)品覆蓋面、 種類、技術(shù)達到國際先進廠商水平。
5.3. 盛路通信:雷達信號變頻核心標的
公司為國內(nèi)領(lǐng)先的天線、射頻產(chǎn)品研發(fā)制造及銷售高新技術(shù)企業(yè)。目前公司及下屬 子公司的產(chǎn)品線聚焦“移動通信+軍工電子”雙線驅(qū)動,在移動通信、微波混合集成電 路等領(lǐng)域布局涵蓋主干網(wǎng)傳輸天線、基站天線、網(wǎng)絡(luò)覆蓋天線、終端天線、無源器件、 有源設(shè)備、大型 TR 組件、北斗定位天線、車載信息智聯(lián)系統(tǒng)等領(lǐng)域,形成了較為完善 的通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈。公司剝離汽車電子業(yè)務(wù),2022 年 Q1~Q3 利潤實現(xiàn)負轉(zhuǎn)正,扭虧為 盈。2022 年盛路通信利潤、收入都迎來了由負轉(zhuǎn)正的重要轉(zhuǎn)折點,2022Q1~Q3 公司實 現(xiàn)營業(yè)收入達 10.86 億元,同比增長 61.29%;歸母凈利潤 1.92 億元,同比增長 1214.47%。主要原因是公司剝離深圳市合正汽車電子有限公司,該公司給上市公司業(yè)績造成負增長, 現(xiàn)在聚焦發(fā)展“移動通信+軍工電子”營收與歸母凈利潤實現(xiàn)正增長。
受益 5G 基站建設(shè),民用收益有望超過預期。根據(jù)工信部《5G 揚帆計劃》顯示 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平要不斷提升,到 2023 年,每萬人擁有 5G 基站數(shù)超過 18 個,建成超過 3000 個 5G 行業(yè)虛擬專網(wǎng)。公司在移動通信行業(yè),具有自主知識產(chǎn)權(quán),掌握通信天線、射頻 微波器件設(shè)計和制造的關(guān)鍵技術(shù),天線研發(fā)能力處于國際先進水平,5G 移動通信、E-band、 V-band 天線也緊跟行業(yè)的步伐,有望在民用通信行業(yè)帶來利潤增長新動力。
5.4. 振芯科技:數(shù)字陣雷達 ADDA 核心標的
振芯科技是國家重點支持的北斗系列終端產(chǎn)業(yè)化基地,公司經(jīng)過多年努力,逐步完 成覆蓋“元器件-終端-系統(tǒng)”的北斗衛(wèi)星導航全產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建,目前已發(fā)展成為國內(nèi)綜合 實力最強、產(chǎn)品系列最全、技術(shù)水平領(lǐng)先的北斗關(guān)鍵元器件研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)之一。
構(gòu)建北斗導航全產(chǎn)業(yè)鏈,營收利潤穩(wěn)步增長。以北斗導航為核心,公司主要從事北 斗導航應(yīng)用關(guān)鍵元器件、特種高性能集成電路、北斗導航終端及系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)智能安防監(jiān) 控的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售等業(yè)務(wù)。從營收構(gòu)成看,北斗終端及運營、集成電路業(yè)務(wù) 為公司核心業(yè)務(wù),占 2022 年上半年營業(yè)收入的 80%。
公司營業(yè)收入和利潤均呈穩(wěn)健增長態(tài)勢,2021 年營收 7.94 億元,較上年同比增長 37.48%, 歸母凈利潤 1.51 億元,同增 87.91%。2022 年前三季度公司營收 7.06 億元,同比增長 40.8%,歸母凈利潤 2.13 億元,同增 71.18%。
堅持高研發(fā)投入,技術(shù)水平領(lǐng)先行業(yè)。公司核心的特種行業(yè)高性能集成電路及北斗 衛(wèi)星導航業(yè)務(wù)均屬技術(shù)密集型。經(jīng)過長期技術(shù)積累和創(chuàng)新,構(gòu)筑專利壁壘,公司市場競 爭優(yōu)勢明顯,已位于國內(nèi)數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計、北斗衛(wèi)星導航應(yīng)用領(lǐng)域龍頭地位。
5.5. 臻鐳科技:高速高精度 ADDA 正向設(shè)計核心玩家
臻鐳科技專注于集成電路芯片和微系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,并圍繞相關(guān)產(chǎn)品提供技術(shù)服務(wù)。公司主要產(chǎn)品包括終端射頻前端芯片、射頻收發(fā)芯片及高速高精度ADC/DAC、 電源管理芯片、微系統(tǒng)及模組等,產(chǎn)品及技術(shù)已廣泛應(yīng)用于無線通信終端、通信雷達系 統(tǒng)、電子系統(tǒng)供配電等軍用領(lǐng)域。其中,終端射頻前端芯片已應(yīng)用于無線通信終端、北 斗導航終端和新一代電臺;射頻收發(fā)芯片已應(yīng)用于高速跳頻寬帶數(shù)據(jù)鏈和數(shù)字相控陣雷 達系統(tǒng);電源管理芯片已應(yīng)用于低軌通信衛(wèi)星星座,以及區(qū)域防護、預警、空間目標監(jiān) 測雷達;微系統(tǒng)及模組已應(yīng)用于通信衛(wèi)星和機載載荷。
公司業(yè)務(wù)特種射頻芯片占比較高,微系統(tǒng)和模組增長迅速。臻鐳科技主要業(yè)務(wù)為射 頻收發(fā)芯片及高精度 ADC/DAC 芯片,應(yīng)用領(lǐng)域為數(shù)字相控陣雷達通信系統(tǒng)、5G 基站 等領(lǐng)域國產(chǎn)替代需求,產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先,性能指標與國外先進產(chǎn)品相當,國內(nèi)其他廠商尚 無同類性能產(chǎn)品,在國內(nèi)廠商中具備不可替代性。此外,公司戰(zhàn)略發(fā)展電源管理芯片, 主要用于 T/R 組件,營收業(yè)務(wù)快速增長。領(lǐng)域的核心供應(yīng)商。高等采樣率高速高精度 ADC/DAC 主要應(yīng)用于數(shù)字相控陣雷達通信系統(tǒng)、5G 基站等領(lǐng)域的國產(chǎn)化替代需求。
訂單充裕,合同負債驗證高增長。2021 年,公司收到大額訂單,合同負債大幅增 長;公司為訂單增加采購,預付賬款也呈現(xiàn)增加趨勢,表明公司訂單充足,2022 營收有 望創(chuàng)新高。受大額訂單影響,2021 年銷售商品、提供勞務(wù)收到的現(xiàn)金達 1.319 億元,遠 超營業(yè)收入。
5.6. 雷電微力:彈載雷達毫米波微系統(tǒng)領(lǐng)先企業(yè)
毫米波微系統(tǒng)領(lǐng)先企業(yè),行業(yè)競爭格局緩和。公司主要從事毫米波微系統(tǒng)的研發(fā)、 制造、測試及銷售,產(chǎn)品具有集成度高、體積小、輸出功率大、可靠性高及波束掃描快 等特點,主要應(yīng)用于雷達、通信等領(lǐng)域。公司產(chǎn)品主要供應(yīng)各系統(tǒng)科研院所和總體單位 等專用產(chǎn)品客戶。公司主要競爭對手為國內(nèi)大型工業(yè)集團的下屬單位,由于產(chǎn)品的技術(shù) 密集型特征和供應(yīng)鏈調(diào)整難度,整體行業(yè)競爭較為緩和,與下游客戶的粘性較好。
聚焦精確制導領(lǐng)域,定型產(chǎn)品獲得大額訂單。公司精確制導產(chǎn)品主要包括毫米波有 源相控和高頻段毫米波前端,2022 年半年度精確制導收入達 4399.12 萬元,占營業(yè)收入 比例 99.35%。該類型產(chǎn)品主要應(yīng)用于精確制導導彈、SAR 成像、機場異物探測等領(lǐng)域。此外,公司于 2022 年 2 月 9 日公告披露簽訂了 24.07 億元兩份配套產(chǎn)品訂貨合同,為后 續(xù)業(yè)績增長提供動力。
5.7. 亞光科技:雷達芯片主要供應(yīng)商
亞光科技由原太陽鳥游艇股份有限公司在收購成都亞光基礎(chǔ)上更名而來,太陽鳥是 國內(nèi)領(lǐng)先的復合材料船艇研發(fā)與制造企業(yè),成都亞光由原國營亞光電工總廠改制而來, 是我國第一批研制微波電路及器件的骨干企業(yè)。經(jīng)過多年發(fā)展,亞光科技逐步成為國內(nèi) 軍用芯片龍頭。目前公司產(chǎn)品多樣,包括軍用微波電子元器件、微波電路、半導體組件、 復合材料游艇、特種艇等,廣泛應(yīng)用在船舶、雷達、導彈、航天通信等多個領(lǐng)域。
船舶業(yè)務(wù)盈利不佳,軍工電子穩(wěn)步增長。公司整體業(yè)績下滑系船舶制造業(yè)務(wù)受疫情 影響虧損加劇,2021 年船舶業(yè)務(wù)營收 2.75 億元,同比下降 37.35%。同期軍工電子收入 增速放緩,但依然呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。2021 年軍工電子營收 12.17 億元,同增 1.63%,毛 利率 31.14%,為公司 70%以上利潤來源,同期船舶業(yè)務(wù)毛利率急劇下降轉(zhuǎn)負。
產(chǎn)品應(yīng)用多樣,微波組件市場廣闊。近年來軍用電子已成為公司核心業(yè)務(wù),行業(yè)發(fā) 展前景廣闊。十四五時期國防信息化、武器現(xiàn)代化快速推進,軍工電子產(chǎn)品需求旺盛, 為公司業(yè)績增長創(chuàng)造了條件。經(jīng)過幾十年經(jīng)驗積累和技術(shù)升級,公司已研發(fā)并批量生產(chǎn) 超過300項標準化產(chǎn)品,門類齊全且覆蓋范圍廣,其中用于微波信號收發(fā)的芯片及電路、 T/R 組件等核心產(chǎn)品在雷達、導彈、通信導航等陸海空天全空間領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
近年來公司不斷增加研發(fā)投入,專注技術(shù)創(chuàng)新,核心技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先。公司研發(fā)支出 以及其占營收比例不斷上升,2021 年公司研發(fā)投入 1.8 億元,占當年營收 11.37%。截 至 2021 年,公司及子公司新增專利授權(quán)共 34 項,截止期末累計專利共 309 項,構(gòu)筑了 堅實的專利壁壘。
5.8. 國光電氣:深耕微波/真空技術(shù)
國光電氣為專業(yè)從事真空及微波應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司以微波、 真空兩大技術(shù)路徑為主線,并結(jié)合跨學科電子、材料、核物理等科學技術(shù),研發(fā)生產(chǎn)出 了磁控管、充氣微波開關(guān)管等產(chǎn)品,并廣泛應(yīng)用于雷達、衛(wèi)星通信、電子對抗、核工業(yè) 等領(lǐng)域,公司是我國“一五”時期前蘇聯(lián)援建的國家 156 項重點建設(shè)項目之一,也是國 家定點軍用微波電真空器件“兩廠兩所”生產(chǎn)、科研基地之一。
利潤和營收呈現(xiàn)顯著雙增長之勢。2022 公司實現(xiàn)營業(yè)收入 9.11 億元,同比增長 54.38%;歸母凈利潤 1.66 億元,同比增長 0.66%。公司利潤與營收連續(xù)兩年以較高速增長,目前 有希望延續(xù)同程度的高速增長,呈現(xiàn)欣欣向榮之態(tài)。微波產(chǎn)品為主要營收,在行業(yè)占據(jù)優(yōu)勢。2022 國光電氣微波產(chǎn)品占據(jù)全部產(chǎn)品營 收份額的 67.18%。微波器件業(yè)務(wù)方面,公司的產(chǎn)品主要包括行波管、磁控管、充氣微 波開關(guān)管、微波固態(tài)器件、核工業(yè)設(shè)備、壓力容器真空測控組件等產(chǎn)品,主要客戶為國 內(nèi)大型軍工企業(yè),成功與國內(nèi)重要的整機企業(yè)和科研院所建立戰(zhàn)略合作關(guān)系現(xiàn)在公司擁 有大批相對穩(wěn)定的客戶群體,有著明顯的客戶優(yōu)勢,有相關(guān)資質(zhì)取得了客戶信任。
作核領(lǐng)域國產(chǎn)替代品先行者,可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Ω?。我國核工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵零件目前 高度依賴國外進口,關(guān)鍵零件的國產(chǎn)化技術(shù)突破刻不容緩。國光電氣主要聚焦核聚變領(lǐng) 域,產(chǎn)品主要包括 ITER 配套設(shè)備、核工業(yè)領(lǐng)域?qū)S帽靡约伴y門等。目前部分產(chǎn)品國產(chǎn) 化獲得了客戶的認可,該領(lǐng)域仍存較大空白,公司核工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展前景好,且持續(xù)性發(fā) 展?jié)摿Ω摺?/p>
5.9. 天箭科技:重點發(fā)展相控陣雷達天線業(yè)務(wù)
公司自成立以來堅持致力于軍工產(chǎn)品研發(fā),在高波段、大功率固態(tài)發(fā)射機領(lǐng)域深入 挖掘,結(jié)合國內(nèi)外前沿技術(shù),為國內(nèi)重大武器裝備性能提升做出了貢獻。公司當前主要 代表產(chǎn)品為彈載固態(tài)發(fā)射機、新型相控陣天線及其他固態(tài)發(fā)射機產(chǎn)品,其在軍事領(lǐng)域的 應(yīng)用包括雷達制導導彈精確制導系統(tǒng)、其它雷達系統(tǒng)、衛(wèi)星通信和電子對抗等。公司自 成立以來,經(jīng)多年拼搏發(fā)展,已有十余個型號產(chǎn)品完成定型生產(chǎn),并批量交付、裝備部 隊。
產(chǎn)品種類較少,主要營收由固態(tài)發(fā)射機創(chuàng)造。公司產(chǎn)品包括大功率固態(tài)發(fā)射機、新 型相控陣天線、其他微波組件三大類主流產(chǎn)品。自 2020 年來公司收入絕大部分由固態(tài) 發(fā)射機創(chuàng)造,2020 年及 2022 前半年固態(tài)發(fā)射機收入占比 100%,2021 年固態(tài)發(fā)射機占 比 99.66%,新型相控陣占比 0.34%。
深耕固態(tài)微波領(lǐng)域,遇國防投入增加機遇。我國國防需求不斷提升,國防科技工業(yè) 不斷增長,而公司生產(chǎn)的彈載固態(tài)發(fā)射機是導彈精確制導主動雷達導引頭的核心部件。新型相控陣產(chǎn)品相控陣是公司新技術(shù)創(chuàng)新突破及未來發(fā)展的方向之一,該突破可以提高 公司在行業(yè)的地位。司自成立以來一直為國防軍工科研生產(chǎn)單位提供關(guān)鍵部件、分系統(tǒng) 配套業(yè)務(wù),在行業(yè)內(nèi)形成了較高的知名度與認可度,在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品訂制、產(chǎn)品質(zhì)量等 方面具有一定的競爭優(yōu)勢。
5.10. 華力創(chuàng)通:天基雷達信號處理國內(nèi)領(lǐng)先
華力創(chuàng)通是國內(nèi)首批獲得完整國防軍工準入資質(zhì)的股份制企業(yè),是國內(nèi)國防、政府 及行業(yè)信息化技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用的領(lǐng)先者。公司在衛(wèi)星導航、衛(wèi)星通信、雷達信號處理、 仿真測試、無人系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)形成一定規(guī)模的科研生產(chǎn)能力,軍工產(chǎn)值約占公司總產(chǎn)值 的 60%,為我軍精確制導武器、電子對抗、航空電子、信息化作戰(zhàn)、指揮控制及先進武 器系統(tǒng)的研制提供了先進的器件、終端、系統(tǒng)和解決方案。公司還積極面向行業(yè)和地方 經(jīng)濟發(fā)展,在智慧城市、衛(wèi)星大數(shù)據(jù)、應(yīng)急通信、安全監(jiān)測、海洋工程等領(lǐng)域,為廣大 用戶提供整套的技術(shù)體系及解決方案。
公司業(yè)務(wù)衛(wèi)星導航和衛(wèi)星移動通訊占主要比例,雷達通信及仿真測試模塊持續(xù)擴大。在北斗衛(wèi)星導航領(lǐng)域,華力創(chuàng)通全程參與了北斗一代,北斗二代,北斗全球的跟蹤和研 制,公司產(chǎn)品涵蓋芯片、模組、天線、板卡、終端、測試儀器等完整布局。在衛(wèi)星移動 通信領(lǐng)域,公司掌握衛(wèi)星移動通信網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)結(jié)合終端的自主研發(fā)技術(shù),積極開發(fā) 民用通導一體化模塊,成為天通領(lǐng)域中的上游企業(yè)。全國只有華力創(chuàng)通和五十四所能夠 生產(chǎn)終端所需要的芯片,形成技術(shù)領(lǐng)先和進入壁壘。雷達信號處理領(lǐng)域,公司主要生產(chǎn) 包括雷達模擬器、測試裝置、高速記錄存儲設(shè)備和天線模擬器等用于測試雷達性能的產(chǎn) 品,以及信號發(fā)生器、干擾模擬器等用于雷達信號信息處理的裝備類產(chǎn)品。仿真測試領(lǐng) 域,公司能夠生產(chǎn)用于 AFDX 總線測試和 FC-AE 總線測試的標準化產(chǎn)品,生產(chǎn)用于航 電測試和總線測試的測試系統(tǒng),提供定制化的系統(tǒng)仿真解決方案等。
5.11. 金信諾:天基雷達信號接收終端
金信諾是國內(nèi)射頻同軸電纜品種最全、半柔射頻同軸系列產(chǎn)品規(guī)模最大、具有較強 品牌影響力的中高端射頻同軸電纜生產(chǎn)企業(yè)之一,主要從事中高端射頻同軸電纜的研發(fā)、 生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于移動通信、微波通信、廣播電視、隧道通信、通信終端、 軍用電子、航空航天等領(lǐng)域。公司生產(chǎn)的半剛和穩(wěn)相射頻同軸電纜應(yīng)用于神舟五號、神 舟六號等軍工產(chǎn)品,代表了中國射頻同軸電纜制造行業(yè)的最高水平。2021 年,公司實現(xiàn) 營業(yè)總收入 27.34 億元,同比增長 39.44%;歸母凈利潤 0.47 億元,同比上升 170.59%。
掌握信號互聯(lián)產(chǎn)品的核心技術(shù),注重研發(fā)創(chuàng)新助推持續(xù)內(nèi)生性增長。在作為中國第 一家同時主導制定線纜及連接器國際標準的民營企業(yè),在細分領(lǐng)域具備核心技術(shù)優(yōu)勢。除了 IEC 國際標準外,公司積極推動信號聯(lián)接技術(shù)相關(guān)國家標準、行業(yè)標準制定與規(guī)范 覆蓋了電纜、連接器、電纜組件、電纜試驗方法和連接器試驗方法等領(lǐng)域。
5.12. 霍萊沃:國內(nèi)相控陣雷達檢測龍頭
霍萊沃是一家專注于自主研發(fā)工業(yè)軟件的高新技術(shù)企業(yè),憑借多年經(jīng)驗積累和技術(shù) 攻關(guān),公司已經(jīng)在電磁領(lǐng)域多個細分方向做到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先,核心業(yè)務(wù)包括電磁場仿真分析 驗證業(yè)務(wù)、通用測試業(yè)務(wù)、電磁校準測量系統(tǒng)及相控陣相關(guān)產(chǎn)品業(yè)務(wù),其主要產(chǎn)品廣泛 應(yīng)用在航空航天、國防軍工、移動通信、汽車制造等多個領(lǐng)域。
三大業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)力,營收利潤穩(wěn)步增長。公司是業(yè)內(nèi)極少數(shù)同時掌握電磁仿真和校 準測量兩類核心算法的企業(yè),電磁仿真驗證、電磁測量系統(tǒng)及相控陣產(chǎn)品三大業(yè)務(wù)具有 內(nèi)在協(xié)同性,不同板塊工程經(jīng)驗可有效復用,算法之間可相互印證,有助于技術(shù)迭代優(yōu) 化和產(chǎn)品升級,共同助推公司業(yè)績增長。2021 年公司營業(yè)總收入 3.3 億元,較上年度增 長 43.78%。2021 年電磁仿真、通用測試、相控陣電磁測量及產(chǎn)品營收各同增 10.83%, 34.38%,80.49%。2021 年公司毛利率達 42.57%,實現(xiàn)歸母凈利潤 0.61 億元,同比增長 35.90%,收到銷售現(xiàn)金流 2.23 億元,同增 41.14%。
5.13. 四創(chuàng)電子:軍/民雷達雙發(fā)展
公司是雷達電子和安全電子領(lǐng)域的重要制造商,雷達和公共安全產(chǎn)品是公司兩大收 入和利潤來源。雷達及配套產(chǎn)品是公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢業(yè)務(wù)。其中軍用電源等雷達配套產(chǎn)品 多向 38 所及其控股子公司銷售,是公司主要的電源業(yè)務(wù)。雷達業(yè)務(wù)分為民用雷達和軍 用雷達。民用雷達產(chǎn)品主要有氣象雷達(測雨系列雷達、測風系列雷達、測云系列雷達), 航管雷達,及相關(guān)配套產(chǎn)品,軍用雷達主要有警戒雷達,氣象雷達、航管雷達,軍用微 波、印制板等雷達相關(guān)配套產(chǎn)品;電源業(yè)務(wù)主要為軍工配套供電系統(tǒng)和模塊電源、新能源電動汽車充電設(shè)備、工業(yè)控制電源等,應(yīng)用于軍用國防、新能源汽車、工業(yè)控制和醫(yī) 療環(huán)保等領(lǐng)域。
受益于國防信息化,軍品電源配套業(yè)務(wù)增長空間大,公司營收有所回升且穩(wěn)步增長。其中,2021 年電源產(chǎn)品、雷達及雷達配套及糧食倉儲信息化改造營業(yè)收入比上年分別增 長 9.8%、15.97%、23.01%。
公司業(yè)績良好,合同負債穩(wěn)定增長。截至 2022 年第三季度,公司合同負債達 4.797 億元,表明公司目前訂單充足,并且有望伴隨軍隊裝備信息化改革,產(chǎn)品持續(xù)放量。
5.14. 國睿科技:軍貿(mào)雷達領(lǐng)先企業(yè)
軍用雷達領(lǐng)先企業(yè),十四所注入優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)。公司是國內(nèi)軍用雷達的龍頭企業(yè),主要 產(chǎn)品包括防務(wù)雷達、機載雷達、氣象雷達及相關(guān)系統(tǒng)。截至 2022 年,雷達板塊收 入占比超過 60%,利潤占比超過 70%,支撐主體為防務(wù)雷達。公司于 2013 年和 2020 年獲得十四所優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)的注入,其中公司全資子公司國瑞防務(wù)為國內(nèi)防務(wù)雷達領(lǐng) 域的領(lǐng)先企業(yè),主營產(chǎn)品包括十四所獲得出口許可的全部外銷和內(nèi)銷型號雷達, 如三代及三代半戰(zhàn)斗機機載火控雷達、武器定位雷達、反隱身情報雷達等核心產(chǎn) 品,幫助公司拓展了防務(wù)雷達和工業(yè)軟件外貿(mào)業(yè)務(wù)。
5.15. 納睿雷達:民營雷達總裝第一股
納睿雷達為國內(nèi)掌握全極化多功能有源相控陣雷達關(guān)鍵核心技術(shù)并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化 的高新技術(shù)企業(yè)。也是全球少量掌握從微帶貼片陣列天線、射頻前端、數(shù)字中頻后端、 信號處理融合到雷達產(chǎn)品開發(fā)等相控陣雷達設(shè)計制造、軟件生態(tài)和雷達算法服務(wù)全價值 鏈系統(tǒng)解決方案提供商。公司有源相控陣雷達產(chǎn)品研發(fā)路線獨特,將相控陣技術(shù)和極化 技術(shù)相結(jié)合,突破了相控陣雷達技術(shù)在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用的技術(shù)壁壘和成本瓶頸。公司主營相控陣雷達系統(tǒng)產(chǎn)品研究及其應(yīng)用,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于氣象探測領(lǐng)域,并逐 步向水利監(jiān)測、民用航空、海洋監(jiān)測、森林防災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域推廣。
相控陣雷達技術(shù)產(chǎn)業(yè)化先行者,自主研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)達國際領(lǐng)先水平。納睿雷達是相 控陣天氣雷達國際先行的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化者,擁有相控陣天氣雷達產(chǎn)業(yè)化能力且具備市場 競爭力的企業(yè)相對較少。近年來在主營業(yè)務(wù)所屬的細分市場累計中標數(shù)量排名第一,市 場占有率具有先發(fā)優(yōu)勢。公司擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán),項目核心部件、材料等國產(chǎn)占比 90%以上,核心技術(shù)自主可控,總體技術(shù)達到國際先進水平。2022 年,公司實現(xiàn)營業(yè)總收入 2.10 億元,同比增長 14.74%;實現(xiàn)歸母凈利潤 1.06 億元,同比增長 9.66%。公司產(chǎn)品實現(xiàn)全價值鏈自主研發(fā)生產(chǎn),采用全固態(tài)和商用現(xiàn)貨 COTS 系統(tǒng)設(shè)計,實現(xiàn)雷達系統(tǒng)的高度集成、小型化和低成本;使得有源相控陣雷達系 統(tǒng)成本降低,讓公司產(chǎn)品適用更加寬泛的民用領(lǐng)域。
5.16. 復旦微電:天基雷達 FPGA 芯片主要供應(yīng)商
復旦微電是一家國內(nèi)領(lǐng)先的芯片設(shè)計企業(yè),擁有安全與識別、非揮發(fā)存儲器、智能 電表芯片、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)四大類產(chǎn)品線。在安全與識別領(lǐng)域,公司在金 融、交通、社保等方面表現(xiàn)穩(wěn)定,同時拓展電信類 SIM 卡和安全芯片市場。非揮發(fā)存儲 器產(chǎn)品線包括各類存儲器產(chǎn)品,如 EEPROM、NORFlash 和 NANDFlash。智能電表芯片 產(chǎn)品線以國家電網(wǎng)單相智能電表 MCU 市場為核心,拓展至水氣熱表等應(yīng)用領(lǐng)域。公司 在 FPGA 領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先,提供嵌入式可編程器件芯片(PSoC)等產(chǎn)品。同時,控股子 公司華嶺股份為客戶提供芯片測試服務(wù),具有豐富的技術(shù)積累,為公司發(fā)展提供強大支 持。
2022 年公司實現(xiàn)營業(yè)收入約 35.39 億元,同比增長 37.31%,歸母凈利潤約 10.77 億 元,同比增長 109.31%,盈利能力顯著提升。由于下游客戶需求增加,公司 2022 年年 末存貨達 14.83 億元,同比增長 61.91%。
公司在國內(nèi) FPGA 芯片設(shè)計領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,是國內(nèi)首家推出億門級 FPGA 產(chǎn) 品的企業(yè),填補了我國高端 FPGA 產(chǎn)品的空缺。伴隨著 5G 技術(shù)發(fā)展和人工智能的進步, 近年來 FPGA 全球市場不斷壯大,中國市場有望成為主要的市場組成部分和增長引擎, 國內(nèi) FPGA 廠商的市場份額尚不及頂級國際廠商,國產(chǎn)替代需求和成長潛力巨大。
5.17. 國瑞科技:艦載雷達電源配套產(chǎn)品供應(yīng)商
國瑞科技是一家專業(yè)的船舶電氣及自動化控制設(shè)備供應(yīng)商,主要從事船舶及海洋工 程電氣、自動化系統(tǒng)及其系統(tǒng)集成的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及綜合技術(shù)服務(wù),通過了中國船 級社 ISO9001、ISO45001、ISO14001 等管理體系的第三方認證,是中國具備競爭力的 船舶及海洋工程電氣、自動化系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)服務(wù)專業(yè)供應(yīng)商。目前公司在系統(tǒng)配套集 成方面已具備船舶配電系統(tǒng)集成,可以為船載雷達、導航等提供電源。
深耕主業(yè),訂單充足收入能力可觀。公司開展了全國產(chǎn)化標準化硬件項目且已完成 研發(fā)、生產(chǎn)及第三方試驗;開展了水下機器人的批量化生產(chǎn)制造及海洋科學調(diào)查服務(wù);開展了 TZT 全碳纖維駕控臺研制等,直接或間接承擔了大量艦船、航空航天、水下裝 備相關(guān)項目。
公司經(jīng)營情況顯著改善,有望持續(xù)增加。2022 年度公司實現(xiàn)營業(yè)收入為 2.74 億元, 較上年同期增長 24.66%,主要營收來源為船舶配電系統(tǒng)。
主營業(yè)務(wù)穩(wěn)定,新業(yè)務(wù)研發(fā)見進展。公司主要營收業(yè)務(wù)來自船舶配電系統(tǒng),其中直 流啟動電源采用高頻電力電子變換技術(shù),可用于雷達等需要大電流直流電源供電的場合。中頻電源裝置采用高頻電力電子變換技術(shù),可為雷達提供穩(wěn)定的 400Hz 中頻電源供電。新業(yè)務(wù)研發(fā)方面,公司為新能源船研制的集裝箱式儲能系統(tǒng)已于報告期內(nèi)完成交付并裝 船調(diào)試,已拿到電池模組、電池包、BMS 的 CCS 型式認可證書,集裝箱式儲能系統(tǒng)的 CCS 產(chǎn)品認可證書;薄膜電容器產(chǎn)品具有抗沖擊能力強、低損耗和長壽命等特點,綜 合性能指標超過了國內(nèi)外同類產(chǎn)品。
審核編輯 :李倩
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原文標題:軍用雷達產(chǎn)業(yè)鏈深度報告:數(shù)字化集成化雙維迭代
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