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2024年衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)專題分析:組網(wǎng)加速_衛(wèi)星載荷和通信終端等核心環(huán)節(jié)有望充分受益1.衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是衛(wèi)星通信的發(fā)展熱點(diǎn)1.1以衛(wèi)星為中介的通信,LEO衛(wèi)星系統(tǒng)是必然選擇衛(wèi)星通信是利用衛(wèi)星中的轉(zhuǎn)發(fā)器作為中繼站,通過反射或轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)與航天技術(shù)的結(jié)合,并用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行控制的先進(jìn)通信方式,是目前衛(wèi)星技術(shù)最具產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用方向,構(gòu)成了衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的最主要組成部分。衛(wèi)星通信可以分為空間段、地面段和運(yùn)營段,空間段包括各衛(wèi)星星座,地面段包括關(guān)口站和測控站,運(yùn)營段包括各類用戶設(shè)備及終端。與傳統(tǒng)的蜂窩通信相比,衛(wèi)星通信最大的不同在于中繼媒介是衛(wèi)星而非地面基站。衛(wèi)星通信具有如下優(yōu)勢:衛(wèi)星通信波束覆蓋范圍較廣,因而打破了距離限制。衛(wèi)星通信突破了通信地理環(huán)境的限制,甚至不受兩點(diǎn)間的自然災(zāi)害和人為事件的影響。用于通信的衛(wèi)星主要有LEO衛(wèi)星和GEO衛(wèi)星。按照軌道高度,衛(wèi)星軌道主要可以分為LEO(低地球軌道)、MEO(中地球軌道)、GEO(地球靜止軌道)、SSO(太陽同步軌道)以及IGSO(傾斜地球同步軌道)。不同的軌道高度對應(yīng)不同的衛(wèi)星應(yīng)用,目前用于衛(wèi)星通信的軌道主要包括LEO和GEO。LEO衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸延時(shí)小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應(yīng)用場景豐富、整體制造成本低,非常適合衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。基于LEO和GEO這兩種不同軌道構(gòu)建的衛(wèi)星通信系統(tǒng),在系統(tǒng)壽命、容量大小、覆蓋范圍、系統(tǒng)時(shí)延、建設(shè)成本等方面,具有不同特點(diǎn)。GEO衛(wèi)星系統(tǒng)使用壽命較長,頻率協(xié)調(diào)難度低,前期建設(shè)投入低,但存在兩極盲區(qū),特定場景通信存在難度,整體成本較高。LEO衛(wèi)星系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋,時(shí)延較短,應(yīng)用場景豐富,是大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)及應(yīng)用衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)的必然選擇,依靠眾多衛(wèi)星組網(wǎng)即使在單一衛(wèi)星故障時(shí)仍然能提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。因此與GEO衛(wèi)星相比,LEO衛(wèi)星具有傳輸延時(shí)小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應(yīng)用場景豐富、整體制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。1.2衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)在即,低軌衛(wèi)星競賽已打響低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等特點(diǎn)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網(wǎng),通過發(fā)射一定數(shù)量的衛(wèi)星形成規(guī)模組網(wǎng),從而輻射全球,構(gòu)建具備實(shí)時(shí)信息處理的大衛(wèi)星系統(tǒng),是一種能夠完成向地面和空中終端提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入等通信服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò),具有廣覆蓋、低延時(shí)、寬帶化、低成本等特點(diǎn)。LEO衛(wèi)星系統(tǒng)由于具有種種優(yōu)點(diǎn),成為了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)的最佳選擇。全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長,2012-2022年全球新發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量CAGR為34.2%。近幾年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長,根據(jù)trendforce預(yù)測2023年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)規(guī)模為3083億美元,同比增長4.5%。而據(jù)摩根士丹利的報(bào)告預(yù)測,2040年全球太空經(jīng)濟(jì)的價(jià)值將達(dá)到1萬億美元,其中衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將占市場增長的50%,最樂觀的情況下可達(dá)70%。從每年衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量來看,根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2012年,全球新發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量僅132顆,2022年全球新發(fā)射衛(wèi)星達(dá)到2505顆,期間CAGR為34.2%。隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)下游端的需求刺激,預(yù)計(jì)未來全球衛(wèi)星產(chǎn)值還將持續(xù)增長。地面設(shè)備價(jià)值量占比高且逐年提升,2022年占全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的52%。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的地面設(shè)備和衛(wèi)星服務(wù)這兩大環(huán)節(jié)價(jià)值量占比高,從全球市場來看,近五年這兩個(gè)環(huán)節(jié)的價(jià)值占比之和均超過90%。且地面設(shè)備占比有逐年提升的趨勢,2019年超過衛(wèi)星服務(wù)后便成為了產(chǎn)業(yè)鏈中價(jià)值占比最高的環(huán)節(jié),到2022年時(shí)地面設(shè)備占比已經(jīng)高達(dá)52%。從側(cè)面可以看出,隨著Starlink、OneWeb等星座的組網(wǎng),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)下游應(yīng)用端的需求逐漸打開,終端等地面設(shè)備的需求量增加,價(jià)值量占比逐漸提升。中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體量較小,但發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,預(yù)計(jì)2021-2025年市場規(guī)模CAGR達(dá)到11.2%。據(jù)UCS衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì),截至2023年5月1日,全球在軌運(yùn)行衛(wèi)星一共有7560顆,其中美國5184顆,中國僅有628顆。從整體規(guī)模來看,國內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)體量較小,尚處于初期發(fā)展階段,但受益于近年來國家出臺的多項(xiàng)鼓勵推動衛(wèi)星互聯(lián)在各行業(yè)規(guī)模化應(yīng)用的政策措施,國內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展機(jī)遇良好。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2021年中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為292.5億元,預(yù)計(jì)2025年將升至446.92億元,2021-2025年CAGR為11.2%。各國已開啟低軌衛(wèi)星競賽,中國也積極布局低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。低軌小衛(wèi)星的研制周期短、成本低廉,傳輸延時(shí)更短、路徑損耗更小,多個(gè)衛(wèi)星組成的星座可以覆蓋全球,頻率復(fù)用更有效。各國已開啟低軌衛(wèi)星競賽,近年來國內(nèi)外多家企業(yè)提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,國外的企業(yè)主要有OneWeb、SpaceX、Telesat等。據(jù)報(bào)道,中國也已著手構(gòu)建低軌衛(wèi)星通信網(wǎng),國有企業(yè)將牽頭發(fā)射超過2.6萬顆衛(wèi)星,通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球。國內(nèi)多個(gè)近地軌道衛(wèi)星星座計(jì)劃相繼啟動,包括GW星座、G60星鏈、銀河Galaxy等,發(fā)展后勢強(qiáng)勁。國有企業(yè)與民營企業(yè)攜手合作,有望推動中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)邁向跨越式發(fā)展,領(lǐng)先實(shí)現(xiàn)空天地一體大規(guī)?;ヂ?lián)。1.3衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包含四大環(huán)節(jié)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包含了衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、運(yùn)營及服務(wù)四大環(huán)節(jié)。其中衛(wèi)星制造環(huán)節(jié)主要包括衛(wèi)星平臺和衛(wèi)星載荷。衛(wèi)星平臺包括姿控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、星務(wù)系統(tǒng)、測控系統(tǒng)及熱控系統(tǒng)等。衛(wèi)星載荷包括天線分系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)以及其他金屬/非金屬材料和電子元器件等。衛(wèi)星發(fā)射環(huán)節(jié)包括火箭制造以及發(fā)射服務(wù)。地面設(shè)備環(huán)節(jié)主要包括固定地面站、移動式地面站(靜中通、動中通等)以及用戶終端。衛(wèi)星運(yùn)營及服務(wù)主要包括衛(wèi)星移動通信服務(wù)、寬帶廣播服務(wù)以及衛(wèi)星固定服務(wù)。1.3.1衛(wèi)星制造:定制衛(wèi)星中載荷和平臺的成本各占50%衛(wèi)星制造處于衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的上游,包括衛(wèi)星載荷和衛(wèi)星平臺的制造。單從衛(wèi)星生產(chǎn)和測試上來看,衛(wèi)星的生產(chǎn)制造模式與火箭類似,都是由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測試、總裝組成。但是由于衛(wèi)星不像火箭那樣具備一個(gè)非常核心的動力系統(tǒng),更注重衛(wèi)星的功能,所以它的系統(tǒng)和供應(yīng)商均比較復(fù)雜。并且和火箭相比,衛(wèi)星和傳統(tǒng)的制造業(yè)有更多相似的地方,這就使得衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈的變化趨勢具備制造業(yè)的特質(zhì)。衛(wèi)星一般包括衛(wèi)星載荷與衛(wèi)星平臺兩部分。目前在定制衛(wèi)星中載荷和平臺成本各占50%,但是隨著衛(wèi)星的批量化生產(chǎn),平臺的成本占比能降到30%,理想狀態(tài)能到20%。衛(wèi)星載荷主要包括轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)和天線分系統(tǒng)。根據(jù)電子發(fā)燒友測算,如果以通信衛(wèi)星中平臺成本占30%、載荷成本占70%計(jì)算,衛(wèi)星載荷成本中天線分系統(tǒng)占到大頭的75%。轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)占衛(wèi)星載荷總成本的25%。星載轉(zhuǎn)發(fā)器負(fù)責(zé)將收到的信號經(jīng)放大、移頻后發(fā)射給地面。功率放大器是星載轉(zhuǎn)發(fā)器的必備器件,其能量轉(zhuǎn)化效率影響星上熱處理和有效載荷容量,最終影響飛行器的重量和體積。目前采用的星載放大器主要包括行波管放大器TWTA、固態(tài)功率放大器SSPA以及速調(diào)管放大器KPA三類。其中SSPA主要應(yīng)用于低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng),TWTA主要應(yīng)用于高軌高通量衛(wèi)星系統(tǒng),而KPA則廣泛應(yīng)用于電視廣播系統(tǒng)的上行站和一些帶寬較窄的FDMA地面站。天線分系統(tǒng)占衛(wèi)星載荷總成本的75%。天線分系統(tǒng)用來實(shí)現(xiàn)空間中的電磁波信號與電纜中的電信號的轉(zhuǎn)換,功能上分為接收天線和發(fā)射天線。通信衛(wèi)星的天線分系統(tǒng)主要包括反射面天線、多波束天線和大型可展開天線等。其中多波束天線中的多波束相控陣天線是低軌衛(wèi)星的核心載荷之一,星載相控陣天線一般為有源相控陣天線。天線中的T/R組件負(fù)責(zé)信號的發(fā)射和接收并控制信號的幅度和相位,從而完成波束賦形和波束掃描,其指標(biāo)直接影響天線的指標(biāo),對性能起至關(guān)重要的作用。根據(jù)電子發(fā)燒友,作為有源相控陣天線的核心,T/R組件的成本可以占據(jù)天線成本的50%以上。衛(wèi)星平臺成本占比呈下降趨勢,平臺中姿控系統(tǒng)和電源系統(tǒng)成本占比高。衛(wèi)星平臺是有效載荷的服務(wù)系統(tǒng),用于保障衛(wèi)星從運(yùn)載火箭起飛到工作壽命終止星上所有分系統(tǒng)的正常工作。定制衛(wèi)星中平臺成本占比較高為50%,在批量衛(wèi)星中為30%,而商業(yè)公司期待的理想值為20%。衛(wèi)星平臺一般由姿控系統(tǒng)(占平臺成本40%)、電源系統(tǒng)(22%)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(12%)、星務(wù)系統(tǒng)(10%)、測控系統(tǒng)(9%)、熱控系統(tǒng)(7%)等六部分構(gòu)成。從平臺結(jié)構(gòu)上看,為衛(wèi)星提供機(jī)動能力和電力是它的核心作用,所以姿控系統(tǒng)和電源系統(tǒng)的成本占比最大,占衛(wèi)星平臺總成本的60%以上。1.3.2衛(wèi)星發(fā)射:火箭成本占比最高且為最重要的可控成本衛(wèi)星發(fā)射是運(yùn)載火箭運(yùn)送人造衛(wèi)星起飛、加速、進(jìn)入預(yù)定軌道的過程。衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)包括火箭制造和發(fā)射服務(wù),衛(wèi)星發(fā)射成本包含火箭成本、發(fā)射成本、測控成本、保險(xiǎn)費(fèi)用以及留存利潤。一般來說在發(fā)射運(yùn)載火箭的成本構(gòu)成中,火箭成本占比最高且是民營火箭公司最重要的可控成本。以SpaceX公司的獵鷹9號火箭為例,火箭成本占比達(dá)到了發(fā)射總成本的53%,占比最高。SpaceX公司作為在位企業(yè),主要通過對原材料采購成本的控制與對優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)的??貎煞N方式,降低運(yùn)載火箭成本獲得絕對成本優(yōu)勢,使?jié)撛谶M(jìn)入者處于相對劣勢。1.3.3地面設(shè)備:產(chǎn)業(yè)鏈中游,包括地面站及終端設(shè)備兩部分地面設(shè)備處于低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的中游,隨著低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間段的完善落地,將逐漸帶動地面段的投資。衛(wèi)星地面設(shè)備制造環(huán)節(jié)分為地面站及終端設(shè)備兩部分。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,地面站負(fù)責(zé)發(fā)送和接收衛(wèi)星信號,并對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理,通常也稱為地球站。根據(jù)是否可以移動,將地面站分為固定站、移動站(動中通車載站/船載站/機(jī)載站)和可搬移站(靜中通車載站、便攜站、背負(fù)站)。地面設(shè)備中的終端設(shè)備主要分為手持終端(衛(wèi)星電話)和移動終端(車載、船載、機(jī)載通信終端、衛(wèi)星通信熱點(diǎn))等。便攜式/車載式衛(wèi)星移動通信終端一般使用一體化平板天線設(shè)計(jì),同時(shí)配備與動中通天線接口。終端設(shè)備與通信衛(wèi)星間的鏈路稱為接入鏈路,用戶接入后即可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星實(shí)時(shí)通信。按照應(yīng)用場景的不同,可以將衛(wèi)星移動通信的主要用戶分為海上用戶、航空用戶、陸地用戶、M2M用戶和政府用戶。不同用戶對應(yīng)的終端價(jià)格有所不同,根據(jù)中國信息通信研究院的研究,民用衛(wèi)星移動通信終端價(jià)格在5000元左右,單兵手持終端約2萬元,而車載式和便攜式終端價(jià)格大約為20萬。1.3.4衛(wèi)星服務(wù):高度管制行業(yè),需要取得工信部運(yùn)營牌照衛(wèi)星運(yùn)營服務(wù)包括衛(wèi)星移動通信服務(wù)、寬帶廣播服務(wù)和衛(wèi)星固定服務(wù)等。其中衛(wèi)星移動通信服務(wù)和寬帶廣播服務(wù)屬于地面段運(yùn)營服務(wù),而衛(wèi)星固定服務(wù)則屬于空間段運(yùn)營服務(wù)。地面段運(yùn)營服務(wù)是運(yùn)營者利用合法使用的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源,組建相應(yīng)類型的衛(wèi)星通信網(wǎng)設(shè)施或通信系統(tǒng),為用戶提供語音、數(shù)據(jù)、多媒體通信等通信業(yè)務(wù)??臻g段運(yùn)營服務(wù)則包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務(wù),是指將衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源向衛(wèi)星使用者出租或出售,以供衛(wèi)星使用者利用該衛(wèi)星資源進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)用的業(yè)務(wù)。國內(nèi)衛(wèi)星通信服務(wù)屬于高度管制行業(yè),需要獲得工信部運(yùn)營牌照才能展開相關(guān)經(jīng)營活動。根據(jù)《電信業(yè)務(wù)分類目錄(2015版)》,我國衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)分為兩類,第一類中包括衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)和衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù),第二類中包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務(wù)和國內(nèi)甚小口徑終端地球站通信業(yè)務(wù)。目前國內(nèi)擁有第一類衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)牌照的僅有中國衛(wèi)通、中國電信和中國交通通信信息中心;國內(nèi)擁有第二類中衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務(wù)牌照的僅有中國衛(wèi)通、中國電信和中信數(shù)字媒體網(wǎng)絡(luò)有限公司。而取得第二類中的國內(nèi)甚小口徑終端地球站通信業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量則相對較多。2.相控陣天線是低軌衛(wèi)星星地通信的標(biāo)配2.1與傳統(tǒng)機(jī)械天線相比,相控陣天線優(yōu)勢明顯相控陣天線指的是,通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位,來改變方向圖形狀的天線。控制相位可以改變天線方向圖最大值的指向,以達(dá)到波束掃描的目的。在特殊情況下,也可以控制副瓣電平、最小值位置和整個(gè)方向圖的形狀,例如獲得余割平方形方向圖和對方向圖進(jìn)行自適應(yīng)控制等。用機(jī)械方法旋轉(zhuǎn)天線慣性大、速度慢,相控陣天線則克服了這一缺點(diǎn),波束的掃描速度很高。它的饋電相位一般用電子計(jì)算機(jī)控制,相位變化速度很快(毫秒量級),天線方向圖最大值指向或其他參數(shù)的變化迅速。相控陣天線最突出的特點(diǎn)包括:1)多波束成形和快速掃描,相控陣天線可以在一個(gè)重復(fù)周期內(nèi)通過轉(zhuǎn)換波束形成多個(gè)指向不同的發(fā)射波束和接收波束,這些波束可相互獨(dú)立,且具有快速掃描捷變能力;2)波束賦形,通過調(diào)整相控陣陣列中各單元通道內(nèi)信號幅度與相位,可改變天線方向圖函數(shù)或天線波束形狀;3)抗干擾能力強(qiáng),相控陣天線可集中多個(gè)輻射單元的功率形成大功率模式,也可以通過自適應(yīng)控制能量和主瓣增益向不同方向發(fā)射所需能量,從而提高其抗干擾能力;4)系統(tǒng)可靠性高,相控陣系統(tǒng)的陣列組件較多,且并聯(lián)使用,即使部分組件功能喪失,系統(tǒng)仍能正常工作,這極大提高了系統(tǒng)的可靠性。相控陣天線分為無源相控陣天線和有源相控陣天線。相控陣天線作為陣列天線的分支,通過在每個(gè)單元天線通道中集成移相器從而實(shí)現(xiàn)波束的快速掃描。因其具有高增益、低旁瓣以及波束賦形等優(yōu)點(diǎn),一直是天線領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。相控陣天線可以分為無源相控陣天線和有源相控陣天線。相較于無源相控陣天線,有源相控陣天線的優(yōu)點(diǎn)是使用微波集成的方法,將移相器、濾波器、衰減器、功放和低噪放等集成在芯片中,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的小型化、輕型化,波束指向精度較高且具備一定的波束旁瓣抑制能力。最初相控陣天線只在雷達(dá)方向、軍事范圍內(nèi)有所應(yīng)用。有源相控陣?yán)走_(dá)波束切換快、抗干擾能力強(qiáng),輸出功率為傳統(tǒng)機(jī)械掃描雷達(dá)的3-4倍;同時(shí)相比無源相控陣?yán)走_(dá)失效率低、可靠性高,在頻寬、功率、效率以及冗度設(shè)計(jì)方面均有更大優(yōu)勢。總之,有源相控陣?yán)走_(dá)在相同的孔徑與工作波長下,反應(yīng)速度、目標(biāo)更新速率、多目標(biāo)追蹤能力、分辨率、多功能性、電子反對抗能力都更為突出。2.2相控陣天線在低軌衛(wèi)星通信中發(fā)揮重要作用隨著科技的發(fā)展,相控陣天線技術(shù)開始在通信等領(lǐng)域發(fā)揮作用。相控陣平板天線在衛(wèi)星通信領(lǐng)域越來越受歡迎,但同步軌道應(yīng)用存在一些限制。主要是由于其掃描角度有限,通常超過60度會導(dǎo)致天線的增益損失、效率降低。相控陣天線也可以設(shè)計(jì)為曲面,提高掃描范圍,但這會導(dǎo)致天線控制更復(fù)雜、成本更高。然而,近幾年隨著中軌和低軌衛(wèi)星星座越來越普遍,衛(wèi)星通信市場正在從靜止軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)向非靜止軌道衛(wèi)星。相控陣天線將不再局限于指向赤道上空的固定靜止軌道衛(wèi)星,可在其高性能的掃描范圍內(nèi),在不同的非靜止軌道衛(wèi)星之間進(jìn)行切換,天線掃描角度受限的問題將會消失。相控陣系統(tǒng)為低軌衛(wèi)星“星-地”通信的標(biāo)配。由于低軌衛(wèi)星相對于地面終端快速移動,機(jī)掃天線只能實(shí)現(xiàn)單波束的移動,不能改變波束的形狀及實(shí)現(xiàn)多移動波束模式,機(jī)械可移動裝置的采用又往往可能導(dǎo)致可靠性下降、重量增加等新問題,因此以拋物面天線為主的傳統(tǒng)機(jī)械天線進(jìn)行持續(xù)連接非常困難。而相控陣天線主要通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位來改變方向圖形狀,控制相位可以改變天線方向圖最大值的指向,以達(dá)到波束掃描的目的,因此相控陣天線可以實(shí)現(xiàn)極窄衛(wèi)星信號波束快速對準(zhǔn),解決“星-地”實(shí)時(shí)跟蹤難題,是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;瘧?yīng)用的必要設(shè)備,也是當(dāng)前低軌衛(wèi)星商用的重要攻關(guān)點(diǎn)??臻g段及用戶終端均采用有源相控陣天線。相控陣天線以其小型化、快速掃描、高增益、低旁瓣以及波束賦形等突出優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在衛(wèi)星及終端中得到廣泛應(yīng)用。比如美國SpaceX的Starlink衛(wèi)星及地面終端均采用了有源相控陣天線。在空間段主要是利用相控陣天線的同時(shí)多點(diǎn)波束、敏捷波束和空域?yàn)V波能力,在用戶終端則是看重其低輪廓、靈活波束形成處理、空域自適應(yīng)調(diào)零濾波以及潛在的低成本等特點(diǎn)。全球衛(wèi)星地面設(shè)備產(chǎn)值逐年增長,衛(wèi)星通信終端占比有望提升。其中近年來,隨著全球地面設(shè)備制造業(yè)的快速發(fā)展,地面設(shè)備制造業(yè)逐漸取代衛(wèi)星服務(wù)業(yè),成為衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)第一大細(xì)分領(lǐng)域。據(jù)SIA數(shù)據(jù),2022年全球衛(wèi)星地面設(shè)備產(chǎn)值為1450億美元,在衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈中占比高達(dá)52%。從制造業(yè)的角度看,地面設(shè)備又可分為衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和大眾消費(fèi)設(shè)備三大領(lǐng)域。根據(jù)SIA數(shù)據(jù),2022年衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備在地面設(shè)備中的占比高達(dá)77%,而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只有11%,大眾消費(fèi)設(shè)備也只有12%。隨著低軌通信衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,大眾消費(fèi)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的占比有望得到提升。3.重點(diǎn)公司分析3.1國博電子有源相控陣T/R組件領(lǐng)先企業(yè),助力我國構(gòu)建自主可控產(chǎn)業(yè)鏈。公司成立于2000年11月,是目前國內(nèi)能夠批量提供有源相控陣T/R組件及系列化射頻集成電路產(chǎn)品的領(lǐng)先企業(yè),核心技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。防務(wù)領(lǐng)域,國博電子作為參與國防重點(diǎn)工程的重要單位,長期為陸、海、空、天等各型裝備配套大量關(guān)鍵產(chǎn)品,確保了以T/R組件為代表的關(guān)鍵軍用元器件的國產(chǎn)化自主保障,為我國國防裝備發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。民用領(lǐng)域,國博電子作為基站射頻器件核心供應(yīng)商,為我國自主可控產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)鏈安全做出了重大貢獻(xiàn)。公司積極向衛(wèi)星通信領(lǐng)域拓展,多款產(chǎn)品已開始交付客戶或被客戶引入。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面基站網(wǎng)絡(luò)的融合發(fā)展趨勢越來越清晰,它們正從目前獨(dú)立組網(wǎng)方式,向著未來更加緊密的聯(lián)合組網(wǎng)、協(xié)同服務(wù)的方向發(fā)展。在這個(gè)發(fā)展過程中,高性能射頻集成電路的作用不容忽視。2023年3月國博電子在投資者互動平臺表示,公司在6G相關(guān)技術(shù)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組件、毫米波芯片等多方向保持研發(fā)跟進(jìn)并具備相關(guān)技術(shù)儲備。據(jù)2023年年報(bào)披露,公司積極開展T/R組件應(yīng)用領(lǐng)域拓展,在低軌衛(wèi)星和商業(yè)航天領(lǐng)域均開展了技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)工作,多款產(chǎn)品已開始交付客戶。同時(shí)公司已開展衛(wèi)星通信領(lǐng)域多個(gè)射頻集成電路的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)工作,多款產(chǎn)品已被客戶引入。3.2上海瀚訊專注行業(yè)寬帶移動通信,實(shí)現(xiàn)研發(fā)生產(chǎn)自主可控的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。公司成立于2006年3月,是在新一代寬帶移動通信領(lǐng)域長期研究積累基礎(chǔ)上,聚焦國家4G/5G長期技術(shù)發(fā)展及軍隊(duì)信息化升級等重大戰(zhàn)略逐步發(fā)展起來的,主要從事行業(yè)寬帶移動通信設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售及工程實(shí)施,結(jié)合業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件、指揮調(diào)度軟件等配套產(chǎn)品,向軍方客戶和鐵路等行業(yè)客戶提供行業(yè)寬帶移動通信系統(tǒng)的整體解決方案。公司產(chǎn)品覆蓋行業(yè)寬帶通信芯片、通信模塊、終端、基站、應(yīng)用系統(tǒng)等,已形成了“芯片-模塊-終端-基站-系統(tǒng)”的全產(chǎn)業(yè)鏈布局,實(shí)現(xiàn)了研發(fā)生產(chǎn)自主可控,并多次在客戶寬帶移動通信項(xiàng)目的評比中位列性能第一。在行業(yè)寬帶移動通信領(lǐng)域,公司在技術(shù)儲備、產(chǎn)品化能力、型號裝備數(shù)量和市場占有率方面都處于領(lǐng)先地位。參與低軌衛(wèi)星星座建設(shè),公司中標(biāo)多個(gè)低軌衛(wèi)星相關(guān)項(xiàng)目。根據(jù)公司2023年年報(bào)披露,公司已經(jīng)開始啟動低軌衛(wèi)星通信分系統(tǒng)設(shè)備研制工作,參與相關(guān)低軌衛(wèi)星星座項(xiàng)目建設(shè),作為該星座通信分系統(tǒng)承研單位,負(fù)責(zé)該星座通信分系統(tǒng)的保障與支撐,研制并供給相關(guān)衛(wèi)星通信載荷、衛(wèi)星通信終端等關(guān)鍵通信設(shè)備。公司成功中標(biāo)相關(guān)低軌衛(wèi)星星座地基基站與測試終端研制項(xiàng)目,首批次產(chǎn)品已于年底順利交付。公司中標(biāo)入圍低軌衛(wèi)星星座一期衛(wèi)星通信載荷產(chǎn)品研制,載荷預(yù)計(jì)于2024投產(chǎn),配合相關(guān)星座2024年發(fā)射規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)交付上星。2024年5月6日公布的《低軌衛(wèi)星星座通信仿真與驗(yàn)證平臺項(xiàng)目(第二次)中標(biāo)結(jié)果公示》中也顯示上海瀚訊中標(biāo),該項(xiàng)目招標(biāo)人為上海垣信,金額合計(jì)2000萬元左右。3.3七一二公司始終服務(wù)于國家及國防戰(zhàn)略,專注推進(jìn)我國專網(wǎng)無線通信行業(yè)發(fā)展。公司成立于2004年10月,是我國專網(wǎng)無線通信領(lǐng)域的核心供應(yīng)商,擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心和工業(yè)設(shè)計(jì)中心,是國家高新技術(shù)企業(yè)和國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)。作為國內(nèi)專用無線通信領(lǐng)域的奠基者和開拓者,公司創(chuàng)造了多項(xiàng)國內(nèi)第一。公司率先研制成功第一代超短波通信電臺,第一代航空抗干擾電臺,第一代鐵路列調(diào)電臺、第一代海事自動識別系統(tǒng)等。公司始終服務(wù)于國家及國防戰(zhàn)略,專注推進(jìn)我國專網(wǎng)無線通信行業(yè)發(fā)展,主營業(yè)務(wù)包括專用無線通信、民用無線通信等領(lǐng)域。公司深度參與了專用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、鐵路及城市軌道交通無線通信等諸多通信體制的制定,打造了核心競爭力。無線通信領(lǐng)域的核心供應(yīng)商,公司部分產(chǎn)品應(yīng)用涉及衛(wèi)星通信與導(dǎo)航領(lǐng)域。在軍用無線通信領(lǐng)域,公司是國內(nèi)最早的軍用無線通信設(shè)備的研發(fā)、制造企業(yè)之一,擁有完整的科研生產(chǎn)資質(zhì)。公司主要產(chǎn)品包括無線通信終端產(chǎn)品和系統(tǒng)產(chǎn)品,產(chǎn)品形態(tài)包括手持、背負(fù)、車載、機(jī)載、艦載、彈載等系列裝備,實(shí)現(xiàn)了從短波、超短波到衛(wèi)星通信等寬領(lǐng)域覆蓋。在民用無線通信領(lǐng)域,主要產(chǎn)品包括鐵路無線通信和城市軌道交通無線通信終端及系統(tǒng)產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于鐵路、地鐵和輕軌、海事、石油、礦山等領(lǐng)域。公司在投資者互動平臺表示,公司部分產(chǎn)品應(yīng)用涉及衛(wèi)星通信與導(dǎo)航領(lǐng)域,產(chǎn)品包括某頻段衛(wèi)星通信設(shè)備、某北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備、北斗三號精密進(jìn)近地面設(shè)備、領(lǐng)航儀、便攜式差分北斗起降引導(dǎo)設(shè)備等多種設(shè)備。3.4海格通信公司主要業(yè)務(wù)覆蓋“無線通信、北斗導(dǎo)航、航空航天、數(shù)智生態(tài)”四大領(lǐng)域,其中在無線通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)天、空、地、海全域布局。公司成立于2000年8月,是國家創(chuàng)新型企業(yè)、全國電子信息百強(qiáng)企業(yè)之一的廣州數(shù)字科技集團(tuán)的主要成員企業(yè),是全頻段覆蓋的無線通信與全產(chǎn)業(yè)鏈布局的北斗導(dǎo)航裝備研制專家、新一代數(shù)智生態(tài)建設(shè)者。公司是行業(yè)內(nèi)用戶覆蓋最廣、頻段覆蓋最寬、產(chǎn)品系列最全、最具競爭力的重點(diǎn)電子信息企業(yè)之一,主要業(yè)務(wù)覆蓋“無線通信、北斗導(dǎo)航、航空航天、數(shù)智生態(tài)”四大領(lǐng)域。公司多年來為我國陸軍、海軍、空軍、二炮等各軍兵種以及武警、人防等提供通信、導(dǎo)航裝備和服務(wù),取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會和軍事效益。在無線通信領(lǐng)域,公司主導(dǎo)產(chǎn)品覆蓋短波通信、超短波通信、衛(wèi)星通信、數(shù)字集群、多模智能終端和系統(tǒng)集成等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)天、空、地、海全域布局。公司全方位布局衛(wèi)星通信領(lǐng)域,與多家手機(jī)、汽車廠商開展合作。公司正積極參與當(dāng)前國家快速推進(jìn)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)重大工程項(xiàng)目,全方位布局衛(wèi)星通信領(lǐng)域。公司是國內(nèi)擁有全系列衛(wèi)星(包括天通)終端及芯片的主流廠家和優(yōu)勢企業(yè),是特殊機(jī)構(gòu)市場衛(wèi)星通信地面終端的主要供應(yīng)商之一。在民用衛(wèi)星通信應(yīng)用領(lǐng)域,公司抓住衛(wèi)星通導(dǎo)大眾化應(yīng)用的機(jī)遇,成為多款支持“手機(jī)直連衛(wèi)星”功能的手機(jī)終端關(guān)鍵零部件供應(yīng)商之一,與多家主流手機(jī)廠商建立了良好合作關(guān)系,發(fā)展勢頭良好;衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備在乘用車領(lǐng)域應(yīng)用穩(wěn)步推進(jìn),“汽車直連衛(wèi)星”業(yè)務(wù)取得突破。3.5鋮昌科技專注于相控陣T/R芯片,積極拓展下游應(yīng)用。公司成立于2010年11月,是一家以微波毫米波模擬相控陣T/R芯片研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)為主營業(yè)務(wù)的公司,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。公司主要向市場提供基于GaN、GaAs和硅基工藝的系列化產(chǎn)品以及相關(guān)的技術(shù)解決方案。公司產(chǎn)品主要包含功率放大器芯片、低噪聲放大器芯片、模擬波
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