【1 有源相控阵雷达应用广泛，T/R 组件为核心元器件】
1.1有源相控阵雷达：构造复杂，性能很棒。
相控阵雷达也就是电子扫描阵列雷达（AESA），这是一种通过改变天线表面阵列波束合成方式从而改变波束扫描方向的雷达。有源相控阵雷达的每个辐射器都配有一个发射/接收组件，每个组件都能自行产生和接收电磁波。因为它的相控阵面有很多有源部件，所以才被叫做有源相控阵雷达。
相控阵雷达扫描靠的是用电的方式控制雷达波束指向变化，这就叫电扫描。相控阵雷达呢，是通过电子计算机控制移相器，改变天线孔径上的相位分布，这样就能让波束在空间进行扫描，进而完成对空搜索。要是搜索远距离目标，虽然看不到天线转动，可各个辐射器在电子计算机控制下，集中朝着一个方向发射、偏转，观察距离能达到上万公里都有可能。要是搜索近距离目标呢，辐射器就能分工了，产生好几个波束，有的负责搜索，有的负责跟踪，还有的负责导引。
有源相控阵雷达在市场里占的份额小，可被替代的空间大。Forecast International分析指出，2010年到2019年这期间，在全球范围内，有源相控阵雷达的生产数量在雷达总数里占比是14.16%，销售额在整个雷达行业总金额里占25.68%。总体来讲，有源相控阵雷达的市场份额还是比较小的，能被替代的空间相当大。
有源相控阵雷达最重要的组成部分是相控阵天线：1.2相控阵天线。
有源相控阵天线是有源相控阵雷达里最重要的部分。有源相控阵雷达把传统脉冲多普勒雷达的天线、发射机和接收前端的功能都承担了。有源相控阵天线除了有传统雷达天线的波束形成和波束扫描功能之外，还有发射信号功率放大和接收信号低噪声放大的功能。有源相控阵雷达工作方式灵不灵活，首先得看有源相控阵天线的性能咋样；有源相控阵雷达成本多高，很大程度上也得看有源相控阵天线的成本。有源相控阵天线是由辐射单元、T/R组件、电源模块、控制模块、射频网络模块、供电网络、液冷管网以及阵面骨架（阵面骨架是起结构支撑作用的）这些东西组成的。它的结构有电子设备结构的特点，也有自己独特的地方，涉及机械、电子、材料、微电子、工业设计等学科，是机、电、热等多学科交叉的典型技术成果。
有源相控阵天线阵面总体设计的时候，会用“自顶向下”这种系统方法来设计。按照功能需求，用迭代优化的法子给阵面做模块划分。大阵能够合理地分成好几个子阵面，每个子阵面里有多个有源子阵，这样有源相控阵天线阵面就有可重复、可扩展的功能了。
1.3 T/R组件：有源相控阵雷达发展受其影响很大，而且它的指标众多。
指标又多又杂，原理还很复杂。
有源相控阵雷达的T/R组件，也就是收发组件，这可是有源相控阵雷达的核心部件呢。它处在相控阵雷达有源子阵射频前端的位置，主要有收发这两个通道。它能把要发射的信号在到阵元之前进行末级功率放大，还能把接收的信号进行前级放大，像阵面的幅相修正、波束扫描这些功能它都能实现。
T/R组件有产生、放大发射频信号，放大接收信号，达成天线波束控制之类的功能；其技术指标有工作频率（包含发射激励、接收本振、接收中频）、工作体制、工作比、相移位数、相移精度、发射间隔度、输出射频功率、输出功率带内起伏、上升沿、下降沿、接收增益、总效率等。T/R组件各项技术指标具体数值的设定，是通过对任务书的总体要求进行分解得到的。
T/R组件因系统性能要求的不同而存在差异，电路的具体设计也大不相同。不过，它一般是由移相器、射频T/R开关、功率放大器、限幅器、低噪声放大器、环形器以及控制电路构成的，能够在收、发状态间快速切换。
《S波段有源相控阵雷达TR组件研究》里提到，发射支路主要是由收发转换开关（激励口）、数控多态移相器、数控多态衰减器、固态微波功率放大器和功率环行器（或者功率开关）这些部件组成的。在设置T/R组件发射通道的时候，通讯控制电路会接收来自雷达上位机的波控信号；在发射激励信号到来前，要先把收发转换开关切换到发射支路这边。然后发射射频激励信号得经过收发转换开关、数控功率移相器、数控功率衰减器和固态微波功率放大器这些器件，来控制输出幅度和插入相位，最后通过环行器（或者开关）给到天线辐射单元。
接收支路主要是由功率环行器（或者功率开关）、功率限幅器、低噪声微波放大器（LNA）、镜像抑制混频器、中频信号滤波放大电路、收发转换开关这些东西组成的。雷达上位机发出波控指令以后，控制电路会先把收发转换开关迅速切换到接收支路。天线回波那微弱的接收信号就通过环行器（或者开关）进到接收支路里，然后经过限幅器、LNA、镜像抑制混频器、中频放大器、收发转换开关，这样就把接收信号放大了。另外，T/R组件还有其他必要的电路。这些电路和T/R组件是集成设计的，这样能缩短和减少T/R组件的电源与控制走线，还能提高信号的质量和稳定性。其中，通讯电路是用高速同步串口的方式，按照约定好的协议，接收上位机的指令，并且把组件的状态和故障信息回送回去。控制电路根据接收到的指令，设置相应的移相和衰减状态。监视和保护电路是用来监测组件工作状态的，好让组件稳定、安全可靠地在设定状态下工作。要是超出了组件正常工作的条件，自保电路就切断供电来保护组件，同时把故障报告给上位机。电源调制电路呢，是为了提高收发隔离度和发射效率，对收、发支路的供电进行快速脉冲调制，在收发转换脉冲高电平的时候给发射支路供电，低电平的时候就关掉；接收支路刚好相反。
发展的历程很久，不断迭代进化。
T/R组件从早期的分立T/R组合朝着多通道、高集成有源子阵的方向发展。早年间T/R组件设计是自下而上的，就是依据已有的底层元器件性能来规划组件设计水平，进而完成模块研制；阵面会根据组件特点来平衡系统性能。新型T/R组件的设计呢，是从雷达实际需求着眼，自上而下进行指标分解设计的。所以说，新型T/R组件和传统的T/R组件设计有着本质上的差别。
T/R组件有这些发展趋势：1)朝着多收发通道综合一体化有源子阵的方向发展；2)有源子阵整体构架变薄，制造和测试成本降低；3)电性能上，支持从微波到毫米波的宽频带或者多频段，发射功率密度提高，接收时在最小功耗下噪声系数很低；4)系统框架方面，阵面规模可从小到大地组合，并且在性能和成本上没有损失。
有源相控阵雷达的核心部件，对它的发展有着很大的影响。
T/R组件的性能是由雷达或者天线总体任务书里的具体要求来确定的。按照任务书，确定T/R组件的方案，对关键技术进行分析和设计，再通过实验或者仿真计算，对关键技术和难度做出评估，最后确定T/R组件的电气性能、可靠性要求、体积、重量、成本这些参数。T/R组件对有源相控阵雷达的发展有着很大的影响。相控阵雷达技术的发展会受到T/R组件各个方面指标的影响，相控阵雷达的技术水平由它的性能指标直接决定，雷达小型化发展直接受其重量和体积的影响，相控阵雷达的应用前景则是由它的可靠性和成本决定的。
T/R组件是有源相控阵雷达的关键部件。《雷达系统导论（第三版）》提到，机载相控阵雷达里，T/R组件（还有辐射单元）的数量可能在1000到2000个之间，舰载对空防御用的T/R组件数量可能是4000到8000个。《有源相控阵雷达T/R组件研制》里说，S或者C波段的地基相控阵战术雷达一般是由几个阵面组成的，每个阵面也需要大概1万个T/R组件，一部L波段的星载有源相控阵得用2万到10万个组件，战术飞机预警机上的组件也数以万计。拿美国来说，他们的战场高空区域防御系统（THHAD）的X波段地基相控阵雷达用了25344个T/R组件，还有火炮定位系统（CDBRA）的C波段地基相控阵雷达用了2700个T/R组件，所以说有源阵就是靠T/R组件堆起来的。《机载有源相控阵火控雷达技术》介绍，T/R组件阵列差不多能占到整个雷达造价的60%左右。
有源相控阵雷达技术，优势很明显。
和传统的机械扫描雷达、无源相控阵雷达比起来，有源相控阵雷达有不少优点。在分辨率上，有源相控阵雷达比无源相控阵雷达的分辨率提高了很多，这样一来，雷达的抗干扰能力就大大增强了；从可靠性来讲，因为有很多T/R组件，要是T/R组件出故障的数量在10%以内，雷达的作用距离就不会明显变短，有源相控阵的可靠性跟无源相控阵比起来，差不多提高了一个数量级。有源相控阵雷达的主要不足之处就是采购价格太贵了。
有源相控阵雷达的发射功率有很大的提升空间。脉冲多普勒雷达用的是集中式大功率行波管发射机，它的最大输出功率被行波管的输出功率限制住了；行波管发射机因为采用高压、大功率真空管技术，一般平均功率都不到1000W。有源相控阵天线有很多分布式小功率固态功放，也就是T/R组件里的高功率放大器（HPA）；虽然用GaAs做功率放大器件的T/R组件单个峰值输出功率就10W，可是要是机载有源相控阵雷达天线的T/R数量是2000个的话，那它的峰值发射功率就能达到20KW以上，平均发射功率也能达到6KW以上（占空比是30%）。以后要是用上GaN等技术，单个T/R组件的发射功率还能再提高。有源相控阵雷达的射频损耗更低。传统脉冲多普勒雷达大功率发射机发出的信号，传输路径长，经过的环节也多，就会有损耗。有源相控阵雷达发射的时候，用的是分布式功率放大，不用旋转关节了，传输损耗就明显减少了；接收的时候，低噪放通过环形器就近连接辐射器，所以射频损耗就降低了。
雷达的作用距离能大幅提升。雷达作用距离直接由雷达功率口径积、系统损耗、检测门限和信号积累时间等参数决定，相控阵雷达在这些参数上都有比较显著的改进，从而能让雷达的作用距离大幅提高。
1.5 波段不一样的话，雷达的功能也不一样。
在各种各样的目标探测系统里，波段一直是系统设计中非常关键的一个指标参数。目标处在不同的观测环境与观测状态下时，其辐射特性会跟着改变。对目标进行观测的时候，大气环境因素对目标辐射特性的衰减程度也会因为波段选择的不同而改变。波段选得合适不合适，直接决定了系统能不能探测到目标，能不能把目标和非目标区分开。
有源相控阵雷达的波段要是选得不一样，功能也就不一样。拿防空领域来说吧，根据《雷达系统导 论（第三版）》讲的，远程对空警戒雷达呢，比较低的微波频率比高频率更合适，一般优先选的频率是L波段。但要是武器控制的话，高一些的微波频率就更合适了，通常会选X波段。
不同波段的大气衰减程度不一样。大气衰减说的是电磁波在大气里传播时能量衰减的现象。频段在L波段以下时，大气衰减比较低，远程探测雷达选这种频段挺合适；从L波段往上，频率越高，大气衰减就慢慢增加，不过在X波段之前，增加得比较慢；X波段之后的更高频段，大气衰减一下子增加很多，只有Ka和W波段会有波谷（也叫“大气衰减窗口”）。
天线口径受限越厉害，所选波段的频率往往就越高。要是天线口径受限较大，低频段就没法得到所需的较窄波束宽度与较高的天线增益，角度测量精度也就达不到要求，所以常常会选频率更高的波段。早期地面雷达大多用L波段以下的低频段；但机载雷达的天线口径受限较大，这种低频段在机载雷达上很少用，更多是用频率较高的X波段；直升机毫米波火控雷达和导弹导引头雷达呢，也经常选频率更高的Ka波段和W波段。
波段的选择对目标的RCS值影响挺大的。雷达接收到的反射波，是它照射目标后的后向散射波，对应的目标雷达散射截面就叫后向RCS，平常简称为RCS。RCS是个用来表示目标散射照射电磁波能力的物理量。像飞机、导弹、坦克、装甲车、军舰等不同的东西，在不同波段下的RCS值是不一样的。
有源相控阵雷达选工作频段的时候，得综合考虑好多东西。像孔径尺寸、探测距离、测角精度这些性能要求得考虑，雨雾天气大气衰减这类环境因素的影响也得考虑，还有探测目标不同频率下的RCS值，T/R组件的功率、效率和成本也都得考虑。波段对有源相控阵雷达成本的影响不小呢。一般来讲，雷达工作波段频率越高，成本就越高。通常啊，对于那种只有一个接收机和一个高功率发射机的无源相控阵雷达来说，不同频率下相控阵天线的成本差别不大，但是发射机的功率和成本差别可就非常大了。对于用T/R组件的有源相控阵雷达，每个T/R组件都有自己的固态发射机、接收机、移相器、双工器，频率对成本的影响就更大了。T/R组件的成本随着频率升高而增加，功率和效率往往还越变越差。
技术不断迭代进步，T/R组件的价格就降下来了。
T/R组件在成本里占的比重很高。
从成本组成方面来讲，有源相控阵天线的规模不一样、频率不一样、功率不一样，其成本组成也就不一样，不过从统计数据能了解到成本组成的大致情况。在实际工程里，有源相控阵天线的成本当中，T/R组件的成本占比是比较高的。
运用新材料，削减T/R组件的成本。
第三代半导体材料氮化镓（GaN）开始被广泛使用了，产品成本也降下来了。用砷化镓（GaAs）单片微波集成电路做的T/R组件，在阵列天线里已经很常用了，技术特别成熟。宽禁带半导体技术不断发展，氮化镓（GaN）单片微波集成电路做的T/R组件也开始在相控阵雷达里使用了。一般来说，同样体积下，GaN集成电路的峰值功率能达到GaAs的5到10倍，平均故障间隔时间长，成本能降低34%以上，效率也高。它能产生更强的辐射功率，这样就能增加探测距离，让体积和重量变小，装备的机动性和战场生存能力就增强了；维修间隔时间也能缩短，雷达可用的时间就增加了。
改进产品的结构形式，降低连接器等产品的成本。
使用“瓦片”型T/R组件能降低相关产品的成本。21世纪初，T/R组件从“砖块”型发展成了“瓦片”型。瓦式技术能大大减少印制电路板和连接器的数量，还能利用大规模微波制造技术和封装工艺让有源相控阵天线的成本降下来，其体积、重量、成本都会降到“砖块”型的1/5。
减少芯片数量、提升多通道集成度以削减芯片成本。有源相控阵天线基于瓦式构架设计，能够靠减少芯片用量、提高芯片多功能与多通道集成度的方式来降本。把功率放大器、低噪声放大器、射频开关、移相器、数字控制电路等集成在一块芯片里，这样就能减少芯片数量、互连工序和连线，以及芯片电路面积等。一个单片微波集成电路T/R组件通常有多个MMIC芯片，借助MCM技术与分立器件集成到基板上，最后封装成T/R组件。多功能芯片把多个单功能MMIC实现的功能集成到一个芯片上，这对T/R组件缩小体积、降低成本有帮助。
《雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势》里提到，2007年的时候，T/R组件发展成了4侧无引脚扁平封装，体积变成“瓦片”型的1/5，重量是原来“瓦片”型的1/20，成本是“瓦片”型的1/5。到了2008年，从二维面板发展成三维面板/集成电路，体积是扁平封装的1/3，重量是扁平封装的1/2，成本是扁平封装的1/2。数字阵列相控阵天线技术要是用上了，相控阵雷达的成本可能就会降下来。把数字技术和相控阵天线技术合起来，在发射和接收的时候，用数字波束形成（DBF）技术把以前的移相器、衰减器、波束形成网络啥的换掉，这样就能做出数字阵列相控阵天线。要是那种有数千阵元的大规模有源相控阵天线，波束扫描全靠后端的数字处理机和软件来做的话，能省下上百万的成本呢。
MEMS工业化技术还能降本增效呢。
工业化的MEMS集成技术也能让制造成本降下来。MEMS T/R组件在低功耗上很出色，这能让相控阵扫描阵列的散热问题减轻，还能延长它的寿命。跟传统T/R组件比起来，MEMS T/R组件的插入损耗比较低，所以在天线系统里，只需要传统相控阵中25%到50%数量的MEMS T/R组件就能满足功能需求了。在移相器这块儿，用MEMS技术做出来的轻型、微型T/R组件移相器开关，有好多优点，像尺寸小、隔离度好、插入损耗低、工作频带宽、加工成本低，还容易和IC集成，这些优点能很好地补上传统移相器的不足。在射频开关方面，RF - MEMS开关有低插损、高隔离度、在微波频段上低回波损耗这些优势。
使用商用货架产品（COTS），也很有可能大幅削减成本。
使用规模化生产商用器件，能大幅缩短产品开发周期，达到技术更新和成本方面的要求。2010年的时候，林肯实验室公开了一种S波段的低成本阵列，这个阵列在5层印制电路板上装了5个T/R组件，能同时弄出24个波束，每平方米能集成400个单元，价格是5万美元。柯林斯公司在2015年公开的X波段机载阵列有512个单元，每个单元功率2W，能把成本降到原来的1/50。
【2 下游应用范围广，市场空间大】
2.1星载的起源比较早，口径受限小，工作频率在逐渐升高。
1978年6月美国发射的海洋卫星SEASAT - 1，最早把有源相控阵天线用在星载上。从这以后，各个国家就开始研究星载有源相控阵天线了。上个世纪90年代后期，星载有源相控阵发展得特别快，由美、俄、德、英、法等12个国家组成的欧空局也接连发射了自己的有源相控阵卫星。
1994年的时候，美国有个跟着航天飞机一起升空的SIR - C/X - SAR雷达。这个雷达有C波段和L波段的微带天线，还有X波段的缝隙波导天线。C波段有504个T/R组件，L波段是252个T/R组件。2002年，欧空局发射了地球环境检测卫星阿里亚纳5号，这颗卫星上搭载了有源相控阵天线，这个天线是由2840个天线单元和320个T/R组件组成的。2007年加拿大发射的RADARSAT - 2卫星，它的天线在C波段工作，总共有10240个天线单元，512个T/R组件。
星载可展开有源相控阵天线要是想远距离、大范围地扫描和覆盖区域，就得有很大的功率口径积。在星载平台功率有限的时候，天线就得有大的物理口径。按照轨道部署和性能指标的不同，天线口径能有几十到几百平方米呢。就像美国海洋卫星SEASAT - 1上的SAR天线，口径是10.74m2.16m；加拿大C波段的RADARSAT - 2卫星天线口径为15m1.37m；日本L波段的ALOS - 2卫星天线口径是9.9m2.9m；美国Northrop Grumman公司开发的L波段相控阵透镜天线口径为60m25m。星载相控阵天线有非展开阵面和可展开阵面这两种，设计的时候主要得考虑卫星平台的形式和最大包络尺寸要求。星载天线常常受到长时间太阳照射和太空低温热沉影响，温度波动范围大，热胀冷缩特别明显。而且星载有源相控阵天线在进出地球阴影区的时候，天线阵面上会有很大的温度梯度，这就会让结构变形。这些情况都会对天线辐射性能产生影响。
星载雷达的工作频段提高了。早期星载相控阵雷达频率不高，1991年欧洲航天局发射的欧洲地球资源卫星ERS - 1，它工作在C波段；1994年4月发射升空的SIR - C/X - SAR，工作波段有C波段、L波段、X波段；1997年到1998年，美国铱星公司发射的66颗用于全球手机通讯的人造卫星，工作波段是L波段；2007年6月升空的4颗意大利的宇宙 - 地中海卫星（COSMO - SKYMED），工作在X波段，最高分辨率是0.7米，整个系统投资大概10亿欧元。最近这些年发射的卫星，工作频段大多比较高。2010年8月美国发射了先进极高频（AEHF - 1）卫星，工作在Ka波段，国外的低轨通信卫星，工作频率方案普遍集中在Ka、Ku和V频段。
在星载相控阵雷达里，T/R组件是核心部分。通常呢，它得是那种体积小、重量轻的片式结构，还得有比较高的效率，这样才能减少发热量，毕竟薄膜天线散热不容易。T/R组件一开始是由分立元器件组合而成的，后来慢慢发展，经过混合微波集成电路阶段，再到单片微波集成电路阶段，现在已经能把多个器件集成在一个单片上了，这就使T/R组件变得体积小、重量轻，安装起来也方便。
我国星载有源相控阵天线的研究虽然起步晚，不过进展快，“北斗”系列卫星已经有S频段相控阵天线投入使用了。近几年，我国开展了星载Ka频段有源相控阵天线子阵和部分样机的研制工作，还做了电性能测试和热试验。由于未来军用星载市场规模会不断扩大，我们预计接下来五年我国星载有源相控阵雷达市场大概是120亿上下，T/R组件市场大概是60亿上下。
2.2 机载：正逐渐推广开来使用，发展得很迅速。
美国从1964年起就开始研究机载有源相控阵雷达了。在20世纪90年代初的时候，美国第四代战斗机F - 22用上了AN/APG - 77有源相控阵雷达，这么一来，有源相控阵技术就被引入到机载火控雷达领域了。AN/APG - 77的天线阵面上有1956个T/R组件，每个大概15克重，输出功率是4W，它能快速改变雷达波束的方向，速度能达到几十纳秒的级别，还能进行120°方位和俯仰的扫描，搜索距离能达到160千米。2005年，装在F - 35战斗机上的AN/APG - 81进行了试飞，它的天线阵面只有1200个T/R组件，质量比之前大幅降低了，它的功能有高分辨率地图绘制、地面多目标跟踪等。
技术优势很显著，替换逻辑挺强的。发展了好几十年，脉冲多普勒雷达这类传统雷达的性能虽说有了极大提高，可是，天线机械扫描速度、集中式大功率发射机的发射功率和可靠性等因素限制着传统机载火控雷达，让它在性能提升上碰到了好多瓶颈。有源相控阵机载雷达呢，在作用距离、波束赋形和功能满足、高精度多目标跟踪、电子战与通信能力、抗干扰和低截获能力、隐身需求等方面，性能优势特别明显。相控阵是由成百上千个T/R组件构成的，就算有少数单元失灵，对系统影响也不大，可靠性大大提高了。
多种机型能采用机载有源相控阵雷达的相关型号产品。据《机载有源相控阵火控雷达技术》所说，2008年的时候，雷神公司给波音公司交付了第100个APG - 79有源相控阵雷达，用来装备F/A - 18战斗机和EA - 18G战斗机。雷神会给美国海军交付473部APG - 79有源相控阵雷达，确定要装配的型号有F - 15C、F - 15E、F/A - 18E/F和EA - 18G；新加坡和澳大利亚是国际用户，印度是潜在客户。
机载相控阵雷达因为天线口径受限，很少会用L波段以下的频率。在L波段之上、X波段之前，大气衰减随着频率升高而缓慢增加；在X波段之后，大气衰减随着频率急剧上升。所以，X波段对机载相控阵雷达来说特别合适，像F/A - 22、JSF这些战机的有源阵列，还有B - 1B轰炸机的相控阵雷达都是在X波段工作的。最早在F - 22、F - 35等飞机上广泛使用的第一批机载有源相控阵雷达，其T/R组件是“砖块式”的。为了让天线变薄、减轻有源相控阵天线的重量，以满足发展共形相控阵天线的需求，后来又研发出超薄的“瓦片式”多通道T/R组件。最先进的“瓦片式”T/R组件厚度才11mm，比常规的60 - 100mm的“砖块式”T/R组件薄很多。“瓦片式”T/R组件用的是多层结构的电路立体布局方式，把“砖块式”T/R组件的平面电路分成好几个“楼层”电路，每个“楼层”电路实现不一样的功能，再通过射频垂直互联技术把这些“楼层”电路连为一体。
《World air force 2021》的分析显示，2020年末，我国有3260架军机。这里面呢，战斗机1571架，运输机264架，战斗直升机902架，教练机405架，剩下的军机118架。由于先进战机要列装，而且现有的型号急需升级改造，这对机载相控阵雷达产业的发展是有帮助的。我们估算，在接下来的五年里，我国机载相控阵雷达市场大概在130亿上下，T/R组件市场差不多65亿上下。
2.3 弹载方面：天线的口径小，工作频率比较高，高成本限制了其发展。
弹载有源相控阵天线的阵面是装在导弹前端腔体内的，一般是圆柱形状。弹载有源相控阵天线阵面在体积、重量、可靠性、散热、维护、储存和环境适应性等方面的要求都很严苛。
相控阵雷达导引头有不少优点，像合成功率大、扫描空域范围广、扫描频率高、作用距离远、波束宽度能调整、抗干扰能力强，还能多目标选择跟踪。不过呢，相控阵雷达导引头工程化还是受到一些问题的制约，比如发射功率、输出能力、功率损耗，还有低噪声系数T/R组件的小体积集成等方面的问题。
弹载相控阵雷达的天线口径小，工作频率比较高。21世纪初，雷神公司借着LCCMD项目，提出了ka波段相控阵雷达导引头方案，在2004年做出了口径152mm的导引头样机。2003年呢，英国奎耐特公司成功进行了世界上首次相控阵雷达导引头天线的闭环试验，这个公司研制的X波段相控阵导引头原理样机，在口径80mm的情况下布置了19个天线单元。Meteor导弹弹径178mm，是欧洲导弹集团MBDA研制的新型超视距主动雷达空空导弹，在末制导段用的是Ku波段的主动雷达导引头。弹载多模导引头有发展的趋势。相控阵雷达多模复合导引技术能补上雷达单一制导技术的不足，把多种传感器的长处发挥出来，多模式制导可比单一模式制导更能满足现代战场复杂环境下的作战需求。2010年，美国在下一代空空导弹（NGM）技术基线里明确说了要采用基于相控阵的多模导引头，开展了像双波段相控阵主动雷达导引头、红外成像／共形相控阵雷达双模导引头等多种方案设计和样机研制，还分别在2012年底和2013年做了空中挂飞试验和空中发射试验。联合双任务制空导弹（JDRADM）的主动相控阵雷达导引头是C波段和Ka波段双波段体制，远距离的时候用C波段制导，近距离就用Ka波段制导。C波段导引头能大大提高导弹远距离截获和跟踪的性能，Ka波段扫描精度高，能提供高分辨率图像来让导弹在末端精确打击。
弹载相控阵导引头工程应用最大的制约瓶颈就是高成本。相控阵天线生产成本里，T/R芯片成本占比最大。在实际工程应用中，不但得考虑发射功率、噪声系数、幅相控制方式、气密封装和体积尺寸这些性能指标要求，还得考虑加工集成之类的工艺以及测试等低成本制造实现技术。
导弹是现代战争里极为重要的一种武器，也是国防走向现代化的一个标志。在构建现代化国防、强化军队武器装备的时候，发展导弹武器技术是一个国家必然要走的路。全球隐身战机的数量在不断增加，这使得防御装备需要升级；而且T/R组件价格下降，产品性价比变高了，在这样的情况下，弹载相控阵雷达产品有希望持续推广开来。我们预计，在接下来的五年里，我国弹载相控阵雷达市场规模大概在150亿上下，T/R组件市场规模大概在75亿上下。
2.4车载的特点是体积大、搜索能力强，并且工作频段在逐渐升高。
天线车可以快速部署和转移，对阵地的适应性很不错。地面机动雷达的天线阵面大多装在专用车上，阵面和车辆是一体化设计，这就是天线车了。天线阵面也叫车载相控阵天线，靠旋转、折叠、倒竖、快速拼接等操作就能快速架起来或者撤收。要想做到远程预警、精确跟踪和远程截获，车载有源相控阵天线一般都有阵元数多、阵面口径大等特点。雷达的机动性能是由天线阵面的快速架起和撤收能力决定的。
车载相控阵雷达个头大，搜索能力厉害。就拿美国的THAAD相控阵雷达来说吧，这是个X波段的相控阵雷达，能作用到1000km远的地方，天线孔径面积是9.2m2，天线单元数有25344个（T/R组件）。它是车载的机动式雷达，由美国雷神公司研制，有搜索、威胁探测与分类、在超远范围内精确跟踪这些本事。THAAD武器系统各个部分一块儿工作，就能探测、识别并且摧毁中短程弹道导弹。
陆基有源相控阵天线在整个寿命周期服役的时候，会遇到像风、太阳晒、冰雪之类的环境载荷。温度场发生变化主要是因为太阳照射，还有天线阵面上好多电子器件产生热功耗，工作温度要求通常是低温不能低于-40℃，高温不能高于50℃。拿单车单天线超薄阵面来说，如果用等距阵面结构，阵面单元和T/R组件是一一对应的，它们能以双阴接头之类的形式穿过冷板或者箱体壁连接，不用电缆，整个阵面外观是平板式箱体结构，天线单元和T/R组件用一对一盲插形式；要是采用整体集中正面结构，那T/R组件等内部设备就比较少，会集中放在阵面中间区域的位置。
车载相控阵雷达通常外形尺寸比较大，工作波段也低，不过这几年有往高波段发展的趋势。早些年的雷达大多在L波段工作，像俄罗斯的Gamma - DE相控阵雷达，它单个雷达罩面的外形尺寸是8米乘5.2米，就在L波段工作；美国的AN/FPS - 117（V）固态三坐标雷达，用来探测远程飞行器、提供位置数据、辅助系统、战斗指挥啥的，也是在L波段工作；以色列的EL/M - 2080反弹道导弹系统，用的是固态有源相控阵雷达，能同时探测目标、搜索、报警和制导导弹，同样工作在L波段。最近，雷达的波段频率有升高的倾向，就像美国雷神公司的THAAD相控阵雷达，它的天线尺寸孔径面积是9.2平方米，就在X波段工作。我国从上世纪60年代就开始研究相控阵雷达了，现在已经有各种各样齐全的相控阵雷达。现在我国的陆军、空军部队都配备了先进的相控阵雷达系统。全球隐身战机的数量越来越多，这就需要防御装备升级，再加上近年来装备工作波段频率有升高的趋势，这些都对相控阵雷达市场的发展有帮助。我们预计，未来五年我国车载相控阵雷达市场大概在430亿上下，T/R组件市场大概在215亿上下。
2.5舰载：个头很大，T/R组件用得不少，使用的波段也多。
舰载雷达不但是现代舰船防御作战系统里很重要的一部分，也是舰船探测方面的关键装备。舰载相控阵雷达能同时进行搜索、识别、跟踪、制导、探测等工作，还能同时对多个目标进行监视和跟踪。舰载雷达性能好不好，这对整个作战影响非常大，甚至会关系到全部海域、空域作战体系完不完善，对一个国家的海事装备有着全方位的制约。
低频段（S波段以下）的天线阵面，阵列单元间距大，这种阵面大多采用区域集中阵列结构。子阵按T/R组件和阵列单元的连接方式来分，有两种类型：一种是阵列单元和T/R组件一体插拔的一体式；另一种是通过盲插连接器连接、阵列单元固定在反射板上的分体式。高频段（X波段以上）的天线阵面呢，阵列单元间距小，大多采用一维扩展阵列结构，这里的T/R组件和阵列单元连接只能是分体式。
舰载相控阵雷达体积庞大，T/R组件数量不少。美国的AN/SPY - 3雷达，天线长2.7米、宽2.1米，3部天线加起来重2.9吨，安装在舰桥外表面靠上的地方；其3个有源阵列，每个都大概有5000个T/R阵元。英国的“桑普森”（Sampson）雷达呢，用的是双面旋转阵列天线，装在碳纤维复合球形的抗风雨雷达罩里面，每个阵面有2500个发射/接收单元；MESAR（多功能电扫自适应雷达）在E/F（2.7 - 3.3GHz）波段工作，有4个固定阵面，每个阵面包含2000个阵元，在仰角和方位上能覆盖90°。日本的OPS - 24相控阵雷达工作在D波段，装在“村雨”和“朝雾”级驱逐舰上，是八角形固态有源单面阵相控阵天线，能提供半球覆盖，整个单面阵天线由3000个有源T/R组件组成，总重3690千克，每个T/R组件尺寸是126毫米253毫米40毫米，重1.23千克。
舰载雷达的发展趋势是对低波段、高波段等不同波段的多部雷达或者阵面进行综合调度管理。20世纪90年代初的时候，美国海军按照新的作战要求，提出了“双波段雷达”系统，这个系统就是由两部不同波段工作的雷达组成的一整套系统。其中，AN/SPY - 3多功能雷达工作在X波段，AN/SPY - 4工作在S波段，3部天线能组成一套完整的雷达。美国海军的“防空反导雷达”用的是双波段模式，X波段雷达能水平搜索、精确跟踪、控制导弹以及末段照射等，S波段雷达则负责立体搜索、跟踪、识别弹道导弹和控制导弹。雷神公司在2011年10月完成的CJR，它的X波段和S波段有源相控阵天线体积都很大，各自差不多有4层楼高、500000磅重。
我国海军发展得特别快，052D和055导弹驱逐舰的首舰都已经入列了。2022年6月，咱们国家的第三艘航母下水了，这就意味着我国军舰入列的速度在加快。由于我国大型驱逐舰入列速度快，航母发展会“依据国家安全需求和装备技术发展状况综合考量”，护卫舰也在升级改造，舰载相控阵雷达产业很可能会一直发展下去。我们估算，在未来五年，我国舰载相控阵雷达市场大概在140亿上下，T/R组件市场大概在70亿上下。
【3 行业景气度高，公司积极上市】
3.1 相关的公司不少呢，而且大多是近几年才上市的。
统计10家和有源相控阵雷达T/R组件有关的上市公司，其中民营企业有8家，国资企业1家，还有1家没有实际控制人，民营企业占比最多。在相关板块里，营收最高的国博电子，它的实际控制人是国资委，国资控股企业在这个行业还是有很大影响力的。
看有源相控阵雷达T/R组件相关公司上市或者收购相关子公司的时间，有5家相关的上市公司在2017年到2020年就把相关业务子公司收购了；从2021年开始一直到现在呢，又有5家相关公司上市了，这行业的景气度还算比较高的。
3.2 行业毛利挺高的，营收也在稳步大幅增长。
统计10家有源相控阵雷达T/R组件相关上市公司相关板块数据（把部分缺失数据去掉），2021年这些公司营收总共是53.15亿元，和上一年同期比增长了35.69%，过去3年营收的复合年均增长率是29.30%；毛利总共是21.27亿元，和上一年同期比增长了33.02%，过去3年毛利的复合年均增长率是26.94%。2021年用整体法算出来的综合毛利率是40.02%。
【4 重点公司分析】
4.1 国博电子
技术在行业里领先，取得的成果很丰硕。
国博电子把中国电科五十五所微系统事业部有源相控阵T/R组件业务整合到一起了，在有源相控阵T/R组件这块，国博电子在行业里是领先的，成果还不少呢。“十二五”的时候，国博电子让三代半导体在有源相控阵T/R组件里实现了工程应用；它研制出的毫米波多通道有源相控阵T/R组件，第一次批量用在了国家的某个重点工程上。“十三五”期间，国博电子开发出三维集成高密度瓦片式T/R组件，解决了小型化有源相控阵系统所需要的轻薄型T/R组件的瓶颈问题。现在呢，国博电子已经搭建起覆盖X波段、Ku波段、Ka波段的设计平台、微波高密度互连工艺平台还有全自动通用测试平台了。
研的时间长，定型的产品就多。
有源相控阵雷达体制被广泛应用以后，公司给各大军工集团研制开发了好几百款有源相控阵T/R组件，其中有几十款达到了稳定技术状态或者定型状态。军工产品对状态管理和可靠性要求很高，有源相控阵T/R组件得经过长时间研发，要经历初样阶段、试样阶段、定型鉴定之后才能够进入批产阶段，定型之后会一直保持技术状态稳定去生产，产品的延续性比较不错。
频段覆盖得多，应用的范围很广。
国博电子的有源相控阵T/R组件朝着高频高密度的方向发展，它的产品主要有高频、多通道、高密度集成这些特点。其主流产品能覆盖X、Ku、Ka等频段，主要用在弹载、机载这些方面。长期以来，它给陆、海、空、天等各种装备提供了大量关键产品，这就保证了有源相控阵T/R组件这类关键军用元器件能国产化自主保障。
4.2 雷科防务
技术的根基很牢固，产业链也很完整。
公司雷达系统业务群经过多年的技术研发和实践积累，已经有能力覆盖完整的产业链了，其业务包括系统设计、射频、天线、数字、模拟仿真这些方面。在相控阵雷达处理算法与系统设计、相控阵雷达系统研制上，雷达系统业务群打下了坚实的研究基础，在SAR成像处理算法和实时信号处理系统设计、SAR成像雷达系统研制等方面也有着深厚的技术积累。
军用市场已经被开拓出来了，民用市场正在积极地拓展。
在专用雷达市场，某特种毫米波雷达已经开始批量生产并交付，还接到了好几个新型特种雷达研制开发的任务。民用市场这边呢，公司很积极地做行业产品的研制和推广工作，探鸟雷达就在北京大兴机场等不少民用机场进行测试了。在核心配件这块，像微波天线、有源和无源器件、信号处理、伺服控制、系统仿真测试这些产品，在多个行业市场里都增长得不错。公司还在特种雷达、气象雷达、安检雷达、5G等应用领域努力开拓，有了很多成功的例子。
4.3 铖昌科技
T/R组件有很多种类，其产品集成度挺高的。
公司很看重技术创新，一直在提升产品性能，提高产品的集成度，还推出了那种多功能、多通道的高集成芯片，这芯片能让相控阵系统的体积和重量有效地减小，也能让系统开发和生产的难度降低。公司典型的芯片组合有：GaAs相控阵T/R芯片组、GaN相控阵T/R芯片组、GaAs两片式单通道T/R芯片组、硅基单片式多通道相控阵T/R芯片。
产品的应用范围很广泛，服务的客户数量很多。
探测用有源相控阵雷达的天线辐射单元要用的T/R芯片，其套数多少得看不同的应用需求，从几百套到几万套都有可能。比如说机载、舰载探测雷达，一般是几百套到几千套；地面、星载探测雷达呢，通常是几百套到几万套。公司的产品在探测领域的星载、地面、机载相控阵雷达系统里已经被广泛使用了，应用的范围很广。
星载相控阵的发展前景很不错，对公司以后的发展有帮助。
Strategic Defense Intelligence发布的《全球军用卫星市场2015 - 2025》做了个预测，全球军用卫星市场规模在2015年是57亿美元，到2025年就会涨到97亿美元，涨幅差不多能到70%呢。从2015年到2025年这期间，全球军用卫星市场规模总共能达到943亿美元，亚太地区在这个市场里占的份额大概是19%。相控阵雷达可是构建卫星组网和星间链路的关键器件，随着军事卫星系统市场规模不断扩大，相控阵雷达的市场空间也会很广阔。公司主要卖的产品是面向星载相控阵雷达的T/R芯片系列产品。2021年的时候，星载业务营收在总营收里占的比例是78.57%。星载相控阵雷达市场快速扩大，对公司的长远发展是有好处的。
4.4 盛路通信
微波混合集成电路是其专注的方面，应用的领域很广。
公司的军工电子业务主要在精确制导、电子对抗微波混合集成电路这块儿。这么多年下来，在微波及毫米波器件、组件和子系统的综合设计研发、生产制造方面，沉淀出了核心关键技术。在微波电路的专业化设计、微组装，还有微波组件的互连和测试等方面，它有着独特的技术优势呢。其产品在航空、航天、通讯、遥感、遥测、雷达和电子对抗等领域都有广泛应用。
增加研发方面的投入，这样才能在行业里一直处于领先地位。
公司这几年一直增加技术研发方面的投入，不停地改进设计理念和技术工艺，它的主打产品（微波模块）在民营企业里，市场占有率排在前面。2021年的时候，公司在军工电子业务上，继续把T/R部件、组件还有子系统业务做得更强。重点放在小型化微波模块、小型化微波分系统的迭代研发上，来稳固公司在微波宽带收发模块以及组件在结构小型化、模块化、通用化、高可靠性这些方面国内一流的地位。
4.5 新劲刚
产品的种类非常齐全，在细分领域处于行业领先地位。
子公司宽普科技在射频微波领域钻研得很深，是咱们国内在特殊应用射频微波功放这个领域里领先的企业。宽普科技的射频微波类产品有射频微波功率放大器、射频微波滤波器及组件、跳频滤波器及组件、射频微波发射组件、收发（T/R）组件、大功率发射/对抗装备、射频前端组件。
研发团队规模变大了，合作的单位有不少。
宽普科技打从成立起，就一直在电子信息行业深耕。它的研发中心有差不多一百人呢，这些人的专业包含电子学与信息系统、通信工程、电子信息工程、微电子、计算机等好些个方面，主要的核心研发人员在行业里经验丰富，研发能力也强。这几年，宽普科技的研发人员比较稳定，没什么太大的人员流动。在宽普科技所在的细分领域里，它的研发团队规模和占比都是领先的。另外，宽普科技和中国科学院微电子研究所、西安电子科技大学、桂林电子科技大学这些国内知名高校和科研院所建立了产学研合作机制，这就为高端射频微波产品的研发、生产提供了很有力的技术支持。
臻镭科技，4.6。
射频芯片的核心供应商，产业链很完整。
公司主要搞集成电路芯片和微系统的研发、生产还有销售。这么多年一直投入资源，进行技术攻关，最后弄出了终端射频前端芯片、射频收发芯片、高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片、微系统和模组等一系列产品。而且，公司构建了科研生产、人才培养和供应链等一整套体系，在国内军用雷达领域里，已经是射频芯片的核心供应商之一了。
参与的型号有很多，研制出来的产品已经被广泛使用了。
公司参与了好几个产品型号的开发工作，相关产品在多个国家的重大装备型号里已经广泛使用了。公司研发的终端射频前端芯片，被用在了综合终端、北斗导航终端以及新一代电台上；射频收发芯片在高速跳频数据链和数字相控阵雷达上得到应用；电源管理芯片被低轨通信卫星区域防护、预警、空间目标监测雷达使用；微系统及模组在通信卫星和机载载荷里有应用。
4.7 霍莱沃
相控阵板块要是发展起来，可能会带动电磁测量系统的需求。
公司的电磁测量系统业务板块，交付的产品有相控阵校准测量系统、雷达散射截面积测量系统之类的。产品主要是软硬件集成系统，像在相控阵天线研制、生产的时候进行校准调试和性能测试，在出厂的时候做动态检验验证测试，还有列装应用阶段做性能周期检验测试。由于相控阵技术不断发展，在很多领域广泛应用，电磁测量系统这个行业的需求会一直增加。
买下弘捷电子的股权，不断提高公司产品的竞争力。
2021年10月的时候，公司拿自己的7548万元资金，把弘捷电子51%的股权给收购了。弘捷电子呢，就专门搞系统射频特性测量技术的研发和应用这块儿，主要是给卫星、雷达、通信还有电子对抗这些系统的研发和生产提供测量和应用试验技术方面的保障。收购弘捷电子的股权啊，很可能会让公司的技术优势变得更大，还能让公司的相控阵雷达校准测试能力再提高一下。
（这篇文章只是用来参考的，并不代表我们的任何投资方面的建议。要是想使用相关的信息，那就去看报告的原文吧。）
精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站
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