全球卫星互联网高速发展，低轨星座建设成为商业航天领域的核心方向。

国内千帆星座和GW星座作为两大重点低轨卫星星座项目，计划部署超万颗卫星，推动上游核心组件需求爆发。

海外马斯克近期曝光星舰V3设计图，展示了SpaceX在航天技术领域的最新进展。此外，欧洲芯片巨头意法半导体向SpaceX交付超50亿枚射频天线芯片用于星链卫星网络，2027年或达100亿枚。

随着卫星组网加速放量，卫星平台、载荷、太阳翼等环节机遇全面开启。而相控阵天线作为卫星载荷高价值核心组件，在中美商业航天竞速下，产业链有望迎来高速发展。

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什么是相控阵天线？

在卫星互联网场景中，相控阵天线是通过电子方式控制阵列天线中辐射单元的馈电相位，实现波束快速扫描和灵活指向的高性能天线系统。

卫星相控阵天线工作原理

卫星相控阵天线由大量天线单元组成，每个单元通过移相器独立调整信号相位。其工作原理主要是通过多颗卫星之间的协同配合，实现对地面用户高效、灵活的通信覆盖。

通过改变相位差，使不同方向的信号在特定方向叠加增强，形成高增益波束，同时抑制其他方向干扰。

相控阵天线价值量

从卫星通信载荷成本结构来看，当前模拟相控阵卫星中，平台与载荷价值占比约3:7，未来可能优化至2:8。

在通信载荷中，相控阵天线成本占比高达75%，是卫星价值量的核心部分。从单星价值量来看，以低轨通信卫星为例，模拟相控阵天线单星价值量约500万-1000万元。

相控阵天线三大核心功能

通信功能：构建天地一体网络，多波束相控阵天线支持同时跟踪多个卫星，通信容量提升数倍。

高速遥测链路：相控阵天线的宽带宽角扫描能力支持高速数据传输，满足遥感卫星实时回传需求。

导航功能：提升定位精度与抗干扰能力，相控阵天线通过自适应波束赋形抑制干扰信号，提升导航精度。

相控阵天线技术架构

相控阵天线分为无源（PESA）和有源（AESA）两类。

无源相控阵（PESA）：共用发射机，通过移相器分配功率，成本较低但灵活性有限。

有源相控阵（AESA）：每个单元配备独立T/R组件（含功放、低噪放），性能优越但成本高。近年来随着成本逐渐下降，该路线成为商业航天主流选择。毫米波有源相控阵天线采用超材料技术推动小型化，适用于5G/6G星地融合通信。

近年来多个国家陆续发射了装备有源相控阵天线的卫星，包括意大利的COSMO-SKYMED、德国的TERRASAR-X以及中国的北斗系统等。

全球相控阵天线市场预计2030年达53.6亿美元，年复合增长率8%；卫星通信领域增速更快，2030年市场规模或达99.7亿美元，CAGR60.9%。

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相控阵天线产业链

相控阵天线上游包括半导体材料、配套设备、元器件及芯片供应商；中游相控阵天线制造与系统集成节包括T/R组件制造、天线微系统集成及校准测量；下游环节涵盖卫星通信、雷达、5G通信、导航定位等领域。

上游：核心材料与电子元器件

上游核心材料和元器件包括高频基板材料、T/R组件芯片、射频滤波器、功率放大器等，需满足高频低损耗、耐高温以及抗辐射等严苛要求，当前各环节国产化替代加速。

硅基材料

砷化镓电池长期主导太空能源市场，但面临成本过高和锗供给有限两大限制。

当前硅基电池加速支撑太空能源需求。硅基材料支持高密度集成，配合先进PCB技术、封装技术和平面天线技术，使相控阵天线从军用领域走向民用市场。

采用液晶、硅基等新材料可进一步降低成本，例如，SpaceX的Starlink项目，用户终端通过硅基技术将单个收发通道成本压缩至50美分，实现每周2万至3万套的规模化生产。

钙钛矿叠层电池通过将钙钛矿层与硅基电池叠加，突破单结电池效率极限，其柔性组件设计可适配可展开式太阳翼，提升卫星有效载荷占比。国内高校苏州大学、西湖大学以及相关厂商钧达股份、东方日升、协鑫科技、迈为股份、捷佳伟创、京山轻机、曼恩斯特、德龙激光、金辰股份、隆基绿能等；制造环节材料金晶科技、耀皮玻璃，以及组件环节杭州柯林等众多厂商均有布局。

SpaceX已在探索晶硅电池及钙钛矿叠层电池应用于太空：

T/R组件

天线分系统关键部件为T/R组件，重要技术为有源相控阵。

从组件价值拆分来看，T/R组件占天线系统成本的40%-50%，单个组件价值约1万-1.76万元，单星需数百至数千个。

星链卫星使用相控阵天线技术，配置4个相控阵天线和2个抛物面天线。星链V3卫星的TR单元数量预计为V2mini的4倍，即超过8000个以支持手机直连卫星和5G带宽需求。

星链卫星主要技术特点：

资料来源：Starlink

TR芯片、ADC芯片、电源芯片、波控芯片合计占比超60%，其中ADC芯片单价达数千元至万元。

T/R芯片

相控阵天线的核心功能单元，内嵌于TR组件中，负责信号的发射、接收、放大以及衰减控制。SpaceX星链、OneWeb等星座的用户终端与卫星载荷均采用TR芯片，支持海量用户同时接入。

中国电科13所/55所等专注GaN/GaAs工艺的TR芯片设计；铖昌科技在T/R芯片领域具有技术壁垒，提供各频段解决方案，微波毫米波相控阵T/R芯片覆盖L-W波段，星载/地面相控阵通信全套解决方案，适配6G高频段通信，芯片应用于星网；臻镭科技是国内唯一“模拟 数字”相控阵TR微系统厂商，在耐辐射高集成TR芯片领域具备技术优势。

铱星系统采用三个有源相控阵天线，含318个T/R：

资料来源：《卫星通信中相控阵天线的应用与展望》

ADC芯片&电源芯片

ADC芯片是相控阵天线的“信号转换核心”，负责将天线接收的模拟射频信号转换为数字信号，供后续数字信号处理（DSP）模块进行波束成形、目标检测等操作。

复旦微电/上海复旦是星载FPGA核心供应商，市占率80%-90%，RFFPGA集成ADC ASIC硬核 FPGA，一片完全替代AD和DBF功能。

臻镭科技是国内唯一能提供14bit/3GSPS高速高精度ADC芯片的企业，技术对标国际巨头ADI，产品已应用于卫星载荷、相控阵雷达等核心领域；成都华微ADC产品转换精度国内领先；圣邦股份推出的16位高精度ADC型号SGM58031，具备4通道、低功耗特性，主要适用于工业和汽车等应用。电源芯片负责为天线单元及其配套环节提供电能供应。

波控芯片

负责实现波束成形与扫描功能，通过精确调控各天线单元的相位和幅度，使天线能够灵活指向目标方向，实现波束的快速准确扫描。

国内厂商如天锐星通、华芯天微通过芯片-天线-系统一体化布局，减少对外部供应链依赖。此外，万通发展通过子公司北京万通盛安布局稀布相控阵技术。

射频和通信基带芯片

射频芯片RFChip是相控阵天线系统中负责射频信号处理的关键部件，能够将无线电信号通信转换成一定的无线电信号波形，并通过天线谐振发送出去。

信维通信技术延伸至星载射频天线芯片领域，为星链Mini终端提供高频连接器，LCP微型天线模组适配星链终端小型化需求。

国博电子自研GaN射频芯片应用于TR组件，在相控阵T/R芯片（GaN/GaAs工艺）领域占据重要地位，覆盖军用雷达与民用通信；华力创通天通卫星通信基带芯片、北斗三号多模多频芯片华为手机直连卫星功能核心供应商；振芯科技北斗三号射频芯片组、低功耗卫星通信芯片特种领域市占率70%；陕西华达射频同轴连接器、低频连接器、射频同轴电缆组件深度应用于商业航天。

Bluewalker3可折叠相控阵天线：

资料来源：AST SpaceMobile Instagram

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中游：天线系统集成与制造

相控阵天线中游核心环节包括天线设计、有源/无源阵列集成、天线测试与验证，主要实现高集成度和支持大规模组网需求。

天线阵列

由大量辐射单元（如微带贴片、喇叭天线）组成通过电磁波空间相位差叠加增强方向性。二维排列实现三维空间覆盖，如卫星通信中的1280单元蜂窝阵列。中国电科发布首款机载Ka宽带卫星通信系统，布局星载相控阵；三维通信自研LCOS硅基液晶相控阵天线支持全频段、多星跟踪，已获银河航天、中国星网批量采购意向。

馈电网络

分配射频信号至各单元，分为传输线馈电和空间馈电。雷电微力开发毫米波有源相控阵微系统，国睿科技、雷科防务、成都华芯天微、郑州云威电子等在该领域均有所布局。

资料来源：SpaceX

波束控制器

波速控制器通过移相器（连续式或数字式）调整相位，实现波束指向、多波束形成及波束赋形。

中国电科下属单位国博电子（整合中电科55所资源）、国睿科技（14所旗下）、四创电子（38所旗下）技术方向包括机载/弹载相控阵雷达波束控制器，支持高波段和大功率应用。

此外，硕贝德布局低轨卫星通信天线已收到相控阵天线量产订单；航天环宇覆盖低轨通信卫星配套，提供高精度相控阵天线结构件及微波器件；通宇通讯基站天线全球第一梯队，同时布局“星—地—端”，提供星载256T256R相控阵原型、船载卫星天线等系统级硬件，深度参与中国低轨星座（GW、千帆、鸿鹄）建设。航天电子、盟升电子具备卫星载荷集成能力，推动相控阵天线在低轨星座中的普及；霍莱沃等厂商布局低轨卫星相控阵校准测量系统；睿创微纳相控阵天线与终端能够广泛应用于地面终端。

整休来看，全球主流低轨星座如星链、GW星座、G60星链，均计划以相控阵天线为核心实现全球覆盖，高通量卫星通过多波束相控阵技术生成数百个点波束，将显著提升覆盖灵活性与频谱利用率。在中美商业航天加速竞争的背景下，低轨星座建设进程提速，相控阵天线作为产业链上游核心环节，其技术迭代与规模化应用将驱动产业链协同发展，有望迎来市场爆发窗口期。