電子發(fā)燒友網報道（文/莫婷婷）近年來，隨著全球新一輪科技革命和空間技術加速演進，衛(wèi)星通信特別是低軌衛(wèi)星互聯網已成為國家戰(zhàn)略新興產業(yè)的重要方向。今年以來，國內衛(wèi)星通信產業(yè)迎來前所未有的發(fā)展機遇，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)加速融合創(chuàng)新，逐步形成從芯片、終端到系統(tǒng)運營的完整生態(tài)體系。在芯片端，T/R芯片作為關鍵元器件，也在加速迭代。


從“天上組網”到“車上直連”，牌照“花落”中國聯通

就在9月8日，工業(yè)和信息化部向中國聯通頒發(fā)衛(wèi)星移動通信業(yè)務經營許可。公告稱，中國聯通可依法開展手機直連衛(wèi)星等業(yè)務，深化應急通信、海事通信、偏遠地區(qū)通信等場景應用，豐富通信服務與產品供給。標志著我國基礎電信運營商全面參與衛(wèi)星通信運營邁出了關鍵一步。

今年，我國衛(wèi)星互聯網產業(yè)正從概念走向規(guī)模化商用，其應用場景拓寬至星際通信、智能駕駛等。

就在今年4 月，銀河航天與香港應用科技研究院的智慧出行團隊聯合完成技術驗證——在香港首次應用低軌衛(wèi)星互聯網成功實現網聯自動駕駛系統(tǒng)的數據傳輸與控制。

在實際測試過程中，當自動駕駛車輛前方出現施工區(qū)域或道路臨時改道時，云端管理平臺能夠根據車輛的實時位置，動態(tài)下發(fā)更新后的導航路徑與行駛指令，車輛接收后可自動調整行駛策略，有效規(guī)避障礙。

整個通信鏈路依托銀河航天自研的低軌寬帶通信衛(wèi)星星座構建，測試期間共有3顆低軌衛(wèi)星先后飛越測試區(qū)域，接力提供網絡覆蓋，確保通信連續(xù)性。低軌衛(wèi)星通信實現了端到端通信時延小于100毫秒，滿足自動駕駛系統(tǒng)對實時性的嚴苛要求。

為應對低軌衛(wèi)星軌道及頻譜資源的稀缺性，我國正加速推進衛(wèi)星互聯網產業(yè)布局。市場調研機構Analysys Mason的數據顯示，在2024年，中國發(fā)射了263顆近地軌道衛(wèi)星，這一數字已超過星鏈同期的發(fā)射數量。

中國主要衛(wèi)星星座計劃包括“GW星座”“千帆星座”“鴻鵠星座”“鴻雁星座”等。“GW星座”（即“國網星座”）規(guī)劃發(fā)射數萬顆低軌通信衛(wèi)星，構建覆蓋全球的高速寬帶網絡。

8月13日，長征五號乙運載火箭成功將衛(wèi)星互聯網低軌08組衛(wèi)星送入軌道，這意味著GW星座組網進入“超頻模式”。資料顯示，GW星座采用Ka/V高頻段載荷，包含GW-A59（6080顆，500km極低軌）和GW-A2（6912顆，1145km近地軌），未來將支持手機直連衛(wèi)星通信。此外，“千帆星座”也在加速布局，完成了“一箭18星”發(fā)射，截至今年8月在軌衛(wèi)星超過200顆，計劃在今年實現年交付超200顆衛(wèi)星。未來將融合低軌寬帶、手機直連等多元服務。


高集成度、材料升級，T/R芯片持續(xù)迭代

當前衛(wèi)星通信星座已進入規(guī)?；M網建設周期。多家上游產業(yè)鏈企業(yè)加速布局，實現核心技術自主可控。在衛(wèi)星系統(tǒng)中，相控陣T/R組件價值量占比高。數據顯示，T/R組件成本約占有源相控陣系統(tǒng)總成本的70%-80%。

T/R芯片是相控陣天線系統(tǒng)核心元器件之一，負責信號收發(fā)放大、移相衰減或混頻處理功能，其性能則直接影響整機的各項關鍵指標。

相控陣天線體制是通過計算機精確調控各輻射單元的相位分布，實現波束指向的瞬時重構與空域掃描。相控陣天線體制的每個輻射天線單元都配裝有一個發(fā)射/接收組件，包含獨立的功率放大器芯片、低噪聲放大器芯片、幅相控制芯片等，使其都能自己發(fā)射、接收電磁波，得到精確可預測的輻射方向圖和波束指向。

圖源：國博電子

T/R芯片行業(yè)本身存在著極高的技術、資質壁壘，作為相控陣無線收發(fā)系統(tǒng)的核心元器件，對性能、可靠性的要求非常高。在產業(yè)鏈上，鋮昌科技、國博電子、臻鐳科技均是T/R芯片產業(yè)鏈的關鍵企業(yè)。

數據顯示，鋮昌科技的星載相控陣T/R芯片在集成度、功耗、噪聲系數等關鍵性能上具備一定優(yōu)勢，市占率超80%（GW星座），適配手機直連衛(wèi)星標準，單星搭載超千顆芯片。今年上半年，鋮昌科技在手訂單與重大項目數量的雙增長，凈利潤大幅增長333.23%，達到5663.33萬元。其中，多通道多波束模擬波束賦形芯片構筑的T/R芯片，在多領域實現連續(xù)多年穩(wěn)定批量交付，累計供貨量突破百萬通道級。

在有源相控陣T/R組件領域，國博電子專注高頻高密度領域業(yè)務，產品主要集中于多通道、高頻、高集成方向，研制了數百款有源相控陣T/R組件，具有體積小、重量輕、集成度高、性能優(yōu)異等特點，多個有源相控陣T/R組件定型批產，工程化應用于各個領域。國博電子表示，公司在低軌衛(wèi)星和商業(yè)航天領域均開展了技術研發(fā)和產品開發(fā)工作，多款T/R組件產品已開始交付客戶。


當前，T/R 芯片的技術也在不斷迭代，例如在材料應用方面，GaN憑借高熱導率、高電子遷移率等特性，逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砷化鎵（GaAs），成為T/R 芯片的迭代方向之一。采用GaN的T/R 芯片能夠實現更高的功率輸出，能夠提高雷達探測距離。

鋮昌科技深度協同 GaN 工藝線對標準電壓、高壓、低壓工藝平臺進行了能力提升，形成了不同電壓、不同功率量級的標準頻段和超寬帶 GaN 功放產品矩陣；面對多頻多模融合趨勢，公司快速推出多款高競爭力應標產品，已通過客戶原型系統(tǒng)驗收，部分進入批量投產

鋮昌科技在投資者交流活動中表示，公司已經完成衛(wèi)星通信T/R芯片解決方案的迭代研制，并在衛(wèi)星通信T/R芯片產品實現多個業(yè)內、行業(yè)“首款”，目前已根據客戶需求備貨，將計劃批量交付。

此外，國博電子自主研制的GaN射頻芯片已在T/R組件中得到廣泛的工程應用。

在集成度方面，以往的T/R 組件通常由多個分立的芯片和元器件通過微組裝工藝組合而成。為了減小體積和重量，不少企業(yè)往高集成方向推進。例如國博電子重點圍繞W波段系統(tǒng)級封裝天線（AiP）異構集成技術、低剖面寬帶毫米波數字陣列等新領域，持續(xù)開展相關關鍵技術攻關。

臻鐳科技具備多通道T/R射頻微系統(tǒng)數字、模擬、射頻隔離度優(yōu)化設計技術。相較于傳統(tǒng)的多通道T/R組件，多通道T/R射頻微系統(tǒng)將電源管理芯片、數字控制芯片和射頻芯片采用三維堆疊的形式集成在很小的硅基板上，由此提高集成度。

除了封裝技術，T/R 組件內部的電源管理系統(tǒng)也是組件小型化的關鍵。傳統(tǒng)T/R組件中存在大量非微波芯片，如波控、電源調制、功率管、負壓保護、柵壓調節(jié)等一系列芯片，占用了T/R組件大量的體積、功耗。

臻鐳科技通過耐輻射T/R電源管理系統(tǒng)工藝融合設計，成功量產了全功能耐輻射T/R組件電源管理芯片，將所有非射頻功能芯片整合至單芯片中，并可IP化嵌入至微波單片中，最終實現T/R組件小型化、芯片化，且具有明顯耐輻射和集成度優(yōu)勢。