定义商业航天的“智能天眼”：相控阵天线

相控阵天线——定义商业航天的“智能天眼” 核心观点：在商业航天迈向“星座化”、“高通量”与“实时互联”的新时代，相控阵天线已从一项前沿技术演变为定义系统能力的核心载荷。它如同卫星的“智能天眼”，凭借其波束灵活捷变、多目标同时服务与高增益聚焦的能力，成为构建低轨巨型星座、实现手机直连卫星、提升中继通信效率的基石。其技术成熟度、规模化成本与智能化水平，直接决定了商业航天系统在覆盖灵活性、频谱利用率和抗干扰能力上的天花板，是开启全球无缝立体通信网络的关键使能器。 增持（维持） 作者 分析师花小伟执业证书编号：S0680526020001邮箱：huaxiaowei@gszq.com 相关研究 从“固定注视”到“灵动扫视”的跃迁：相控阵天线的核心技术在于通过独立控制阵列中每个辐射单元的电磁波相位，在无需机械转动的情况下，实现波束在空间中的快速指向、赋形与分裂。 1、《中小盘：宇航电源—商业航天星座组网的“能量心脏”》2026-04-052、《中小盘：液氧甲烷—定义商业航天的“未来燃料”》2026-03-293、《中小盘：新质策略系列：中东冲突扰动，硬资产价值笃定》2026-03-26 第一代（固定波束，窄带语音）：以铱星（Iridium）和全球星（Globalstar）系统为代表。采用模拟波束形成网络（如Butler矩阵），生成不超过16个固定波束，工作于L/S频段，主要为全球移动用户提供语音和低速数据服务。此时相控阵实现了固定波束覆盖，但灵活性与容量有限。 第二代（波束增多，能力增强）：以铱星NEXT和全球星-2系统为标志。波束形成技术仍以模拟为主，但单副天线产生的波束数量提升至最多48个，工作频段仍集中在L/S频段，系统容量和业务能力得到增强。 第三代（高频宽带，灵活跳变）：以SpaceX的Starlink、OneWeb及中国鸿雁星座等新一代宽带星座为引领。工作频段跃升至Ku/Ka频段乃至规划中的Q/V频段，以追求更宽的带宽与更高的数据速率。核心技术特征是从“固定波束覆盖”转向“跳波束覆盖”，并开始探索数字波束形成技术。例如，Starlink卫星的相控阵采用由内向外稀疏的阵列设计和跳波束技术，实现资源的动态按需分配。与此同时，在跟踪与数据中继卫星领域，相控阵终端也从地面波束形成（如美国第一代TDRS）向星上波束形成演进，波束数量、灵活性和数据速率大幅提升。 演进趋势与未来方向：通向“软件定义卫星”之路 当前，相控阵天线的技术发展呈现出明确的高性能、智能化与低成本并重的趋势，主要围绕以下几个维度展开： 工作频率向更高频段进军：为满足爆炸式增长的容量需求，相控阵天线开始采用Ku/Ka频段，并向着Q/V等毫米波频段拓展。OneWeb、SpaceX等公司均已规划下一代Q/V波段星座。 波束形成方式向数字化深度演进：数字波束形成。其技术能灵活生成大规模波束，未来发展前景广阔。数字波束形成的系统复杂度和功耗与波束数量无关，更适合构建超大规模波束系统。Saixfy公司已推出商用DBF芯片“Prime”，并有望应用于OneWeb等未来星座。数字波束形成也是实现在轨重构功能的关键，数字器件（如FPGA）可重构、灵活、轻小，利于相控阵天线小型化低功耗，推动数字波束形成（DBF）成发展趋势，国外已有星载DBF芯片级产品。 阵列架构与集成度持续革新：为应对高频段（如Ka、Q/V频段）单元间距极小带来的集成挑战，高密度集成有源通道和低剖面架构（瓦片式、砖瓦混合式）是有效途径。同时，收发共口径与稀疏化阵列设计在降低系统体积、重量与成本方面显示出显著潜力，例如Starlink相控阵采用的稀疏化设计。 在手机直连卫星中的核心地位：手机直连卫星是热门赛道，星载超大规模数字波束形成相控阵天线是弥补严重星地链路损耗、实现普通手机连接的核心。但同时面临功耗、热控、成本和抗辐射的“四维极限”严峻挑战。5G NTN系统级优化需在单星性能与星座规模、研发成本与运维费用间取得平衡。 投资建议：沿产业链布局核心环节 建议围绕商业航天星座加速组网与国防信息化升级双轮驱动下的相控阵天线产业链，重点关注以下三类企业： （一）上游核心元器件龙头：性能与自主可控的基石 臻镭科技：国内平台型卫星芯片龙头，构建了““芯片-模组-系统”全链条产品能力，技术达国内一流、国际先进，2025年上半年业务加速落地，实现在手订单和在手项目同比大幅增长。 复旦微电：国内领先的FPGA产品供应商，自主研发亿门级抗辐射加固FPGA产品，是星载相控阵天线信号处理环节的关键配套商，产品广泛应用于国家重大航天工程领域。 天奥电子：国内时频产品领域龙头，形成了从“器件-部件-设备”完整的频率系列产品。作为相控阵天线波束同步与星地链路校准的基础，公司高精度时频产品将直接受益于低轨卫星加速组网。 （二）中游核心组件龙头：价值量最高的核心载体 国博电子：国内有源相控阵T/R组件龙头，依托中国电科五十五所技术积淀，构建起化合物半导体为核心的技术体系。公司已成功研制数百款有源相控阵T/R组件，多款产品实现定型批产并交付客户。 （三）下游系统与终端龙头：集成落地与场景应用 航天电子：国内航天电子信息系统龙头，具备相控阵天线系统级集成与批量交付能力，同时布局激光通信等核心技术形成强协同，背靠航天科技集团深度参与国家重大航天工程。 上海瀚讯：国内军用宽带通信与卫星通信分系统龙头，拥有相控阵天线研制、卫星载荷研制等核心技术能力，是千帆星座通信分系统及载荷核心承研单位，星座建设全面提速将为公司带来订单增量。 睿创微纳：国内领先的卫星相控阵终端厂商，基于自研核心芯片与先进相控阵天线技术，完成多款有源相控阵天线原型机测试验证及卫通终端研制，实测中成功连通卫星，支持手机短视频、高清通话。 风险提示：技术突破与工程化风险；成本与规模化矛盾风险；市场竞争与需求波动风险；系统兼容性与干扰风险。 图表目录 图表1：日本“超高速互联网卫星”上的相控阵天线........................................................................................4图表2：地面移动通信与低轨卫星移动通信的差异...........................................................................................4图表3：美国太空之路-3卫星上的Ka频段相控阵天线.....................................................................................4图表4：全球相控阵天线市场规模预测.............................................................................................................5 资料来源：任军强，邹恒光，周钠，等.相控阵天线与固定多波束天线在通信卫星系统中的应用分析[J].空间电子技术，国盛证券研究所 资料来源：任军强，邹恒光，周钠，等.相控阵天线与固定多波束天线在通信卫星系统中的应用分析[J].空间电子技术，国盛证券研究所 资料来源：Industry Research，国盛证券研究所 风险提示 技术突破与工程化风险；成本与规模化矛盾风险；市场竞争与需求波动风险；系统兼容性与干扰风险。 免责声明 国盛证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。 本报告的信息均来源于本公司认为可信的公开资料，但本公司及其研究人员对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，可能会随时调整。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息及资料保持在最新状态，对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本公司力求报告内容客观、公正，但本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用，不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议，本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。 投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其本公司的关联机构可能会持有本报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易，也可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。 本报告版权归“国盛证券股份有限公司”所有。未经事先本公司书面授权，任何机构或个人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。任何机构或个人如引用、刊发本报告，需注明出处为“国盛证券研究所”，且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。 分析师声明 本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表述的任何观点均精准地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法，结论不受任何第三方的授意或影响。我们所得报酬的任何部分无论是在过去、现在及将来均不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。 国盛证券研究所 北京地址：北京市东城区永定门西滨河路8号院7楼中海地产广场东塔7层邮编：100077邮箱：gsresearch@gszq.com 上海地址：上海市浦东新区南洋泾路555号陆家嘴金融街区22栋邮编：200120电话：021-38124100邮箱：gsresearch@gszq.com 南昌地址：南昌市红谷滩新区凤凰中大道1115号北京银行大厦地址：深圳市福田区福华三路100号鼎和大厦24楼邮编：330038传真：0791-86281485邮箱：gsresearch@gszq.com 深圳邮编：518033邮箱：gsresearch@gszq.com