有源相控阵T/R组件行业发展现状及重点企业分析
1、有源相控阵T/R组件的重要性分析
相控阵雷达是由大量相同的辐射单元组成的雷达面阵,具有波束切换快、抗干扰能力强等特点,可同时跟踪多个目标,具备多功能、强机动性、高可靠性能力,其逐渐取代传统的机械扫描雷达,成为当今雷达发展的主流。相控阵雷达根据天线的不同分为无源相控阵雷达(Passive Electronically ScannedArray,PESA)和有源相控阵雷达(Active Electronically ScannedArray,AESA)。PESA仅有一个中央发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量,经计算机主动分配给天线阵的各个单元,目标反射信号也是经各个天线单元送达接收机统一放大;AESA的每个天线单元都配装有一个发射/接收组件(T/R组件),每一个T/R组件都能自己发射和接收电磁波,因此在频宽、功率、效率以及冗度设计方面均比无源相控阵有巨大优势。正因如此,有源相控阵雷达造价高昂,据统计,一部有源相控阵雷达天线系统成本占雷达总成本的70%-80%,而T/R组件又占据了有源相控阵雷达天线成本的绝大部分。
有源相控阵雷达系统结构示意图和典型的有源相控阵T/R组件工作原理示意图

资料来源:公开资料整理
2、有源相控阵成为主流
相控阵雷达是当前雷达的重点发展方向,广泛运用于机载雷达和舰载雷达,具有扫描时间快、抗干扰能力强、可靠性高等特点。现代军用雷达中最为广泛应用的相控阵雷达已有机载火控雷达(J-10C、J-16、J-20)、预警机雷达(空警-2000、空警-500)、陆基防空雷达等多款类型研制成功,有望在数年内大规模列装。
有源相控阵雷达将逐渐替代机械扫描雷达、无源相控阵雷达成为主流,并逐步替代单一功能雷达,向多功能相控阵雷达方向发展。相较于机械扫描雷达,AESA具有扫描速度快、多功能、多目标跟踪、可靠性高、抗干扰能力强等优势。相较于PESA,AESA具有探测距离明显增大、效率及可靠性更高、截获概率低等优势。
有源相控阵雷达可以应用在各种机型的飞机、舰船上,因此应用面非常广泛。预计2025年机载雷达、舰载雷达市场将占据全球军用雷达市场的35.6%和17.2%,二者合计占全球军用雷达市场的50%以上。
3、国内从事T/R组件及相关产品生产与销售的企业
目前,T/R组件市场包括整机单位内部配套和对外采购两种模式。部分整机厂商存在有源相控阵T/R组件的需求,自身技术体系较为健全,自建了T/R组件生产研制平台,实现了T/R组件的内部配套,满足科研和定制化生产的需求。该方式下由于整机厂商内配组件主要用于厂商自身的内部定制化需求,对成本的控制不具备优势。采取内配模式的厂商整体较少。此外,部分厂商聚焦于整机的实现,基于专业化分工的角度考虑,采用外购专业化公司T/R组件产品的方式。这种方式有利于实现规模效应,有效提升T/R组件行业技术、工艺水平。
国内从事T/R组件及相关产品生产与销售的企业主要如下:
(1)国基北方/中国电科十三所
中国电科十三所于1956年成立,是国家根据战略需要设立。国基北方于2018年成立,是中国电科全资控股的子集团,承接中国电科十三所部分资产并受托管理中国电科十三所。国基北方/中国电科十三所专业方向为半导体微电子、光电子、微电子机械系统、半导体高端传感器、光机电集成微系统五大领域,和电子封装、材料和计量检测等基础支撑领域。
国基北方/中国电科十三所有源相控阵T/R组件产品定位于低频通用方向,产品工作频率较低(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。研发方面,国博电子、国基北方/中国电科十三所在接到客户的需求后独立进行研发,包括市场调研、内部联合评审、立项、实施方案制定及评审、产品设计、制作样品及相关验收程序等,研发过程需要符合保密的要求,保证了双方研发过程的独立性。
(2)雷电微力
成都雷电微力科技股份有限公司,成立于2007年9月11日,主要从事以毫米波有源相控阵微系统的研究、开发、制造及测试,主要产品及技术应用于精确制导、数据链、卫星通讯、雷达、5G通信、智能驾驶及天基互联网等领域。
(3)天箭科技
成都天箭科技股份有限公司,成立于2005年3月17日,主要从事高波段、大功率固态微波前端研发、生产和销售,主要代表产品为弹载固态发射机、新型相控阵天线及其他固态发射机产品,其在军事领域的应用包括雷达制导导弹精确制导系统、其它雷达系统、卫星通信和电子对抗等。
(4)国博电子
国博电子主要从事有源相控阵T/R组件和射频集成电路相关产品的研发、生产和销售,产品主要包括有源相控阵T/R组件、砷化镓基站射频集成电路等,覆盖军用与民用领域,是目前国内能够批量提供有源相控阵T/R组件及系列化射频集成电路相关产品的领先企业。
有源相控阵T/R组件主要应用于精确制导、雷达探测领域,砷化镓基站射频集成电路主要应用于移动通信基站领域,并逐步拓展到移动通信终端和无线局域网领域。
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