芯耀
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雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意为“无线电探测和测距”，即利用电磁波对目标（飞机、船舶、坦克等）进行探测、定位和识别的电子装备。雷达是武器装备的“千里眼”和“顺风耳”，交战双方依靠雷达识别并测定目标位置和运动参数。自雷达问世以来，随着战争形态的演变快速发展，陆基、机载、舰载等型号雷达层出不穷，其应用场景也越来越广泛。当前，雷达在作用距离、精准度、抗干扰等方面取得重要突破，正朝着探测对抗一体化、任务多样化等方向发展，在战场上起到重要作用。
近期爆发的21世纪以来最大的空战中，B对Y创造出了5:0的佳绩，除了中式装备的数据链、体系化作战等核心要素外，还应归功于从预警机、战斗机到导弹上全系列搭载的一项核心装备——相控阵雷达。今天，我们就来对雷达的发展历史、分类和应用，特别是有源相控阵雷达的原理，以及国内主要雷达公司做简要介绍，供大家参考。
一、雷达介绍
1.1、雷达技术发展历程
机械扫描雷达（1930s-1960s）
雷达技术源于20世纪30年代，具有发现目标远、测定目标坐标速度快、能全天时、全天候使用等特点，可用于探测飞机、卫星、舰艇以及山川、地形等多种目标，因此在警戒、侦察、敌我识别等方面获得了广泛应用。
1935 年由罗伯特主导研发，在英国形成全球首个实用化雷达预警CH系统。1940 年 “不列颠空战” 期间，CH 系统提前发现德军机群动向，引导英国皇家空军（RAF）战斗机精准拦截。
新中国成立后，通过仿制苏联雷达起步，1950 年成立首个雷达研究所，逐步建立自主研发体系，为抗美援朝、国土防空提供装备支持。
无源相控阵雷达（1960s-1990s）
通过电子控制阵列天线相位实现波束转向，取消机械扫描部件，显著提升响应速度。典型代表为美国AN/FPS-85雷达，用于导弹预警与空间目标监测，探测距离达数千公里，但受限于集中式发射机，系统冗余度低且维护成本高。
有源相控阵雷达（1990s至今）
每个天线单元集成独立的T/R（发射/接收）组件，具备分布式发射与信号处理能力。2000年后，砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）半导体技术推动T/R组件功率密度提升，典型应用包括F-22的AN/APG-77雷达。
2000年后，中国自主研发1475型雷达，采用 GaN 技术；贲德院士团队攻克机载脉冲多普勒雷达，推动国产雷达从仿制到自主创新。
数字阵列雷达（2010s起）
在射频端引入数字化波束成形技术，支持多目标跟踪与抗干扰能力跃升。2020年后，结合人工智能算法实现自适应频谱管理和目标识别。
数字阵列雷达是根据波束形成机理、接收和发射波束均以数字方式形成的全数字化阵列天线雷达，区别于传统的模拟相控阵雷达，其核心是为每个相控阵通道单元或模块配备等量的射频直采 ADC/DAC，以实现海量多波束空间合成，具有波束的快速扫描、空间定向与空域滤波、空间功率合成能力等优点。
美国DDG-1000驱逐舰搭载双波段雷达（AMDR），结合 S/X 波段实现多目标跟踪；中国空警-500预警机采用全数字阵列雷达，探测距离超400公里，为全球首创。
1.2、雷达原理
图|雷达工作原理图
来源：航天南湖招股书、《现代雷达系统分析与设计》
雷达通常由波形产生器、发射机、接收机、信号处理机、显示器、天线及其伺服装置、电源等部分组成。
图|雷达基本构成及功能
来源：与非研究院整理
1.3、雷达分类
1.3.1、按应用领域分类
按照用途，雷达可以分成军用、民用两类。
军用雷达
军用雷达是获取陆海空天战场全天候、全范围战术情报最主要的手段，是实现远程打击、精确打击的必要手段，在国防军事领域具有极其重要的战略地位，广泛应用于警戒、引导、武器控制、侦查和航行保障等领域。
民用雷达
随着雷达技术的不断提高，雷达在民用领域的应用范围不断扩大，覆盖自然灾害预防、飞机导航、气象保障和气象研究等众多领域，在气象、水利、空管等领域发挥着重要作用，应用方向不断趋于细分化和精准化。
图|雷达基本用途
来源：与非研究院整理
1.3.2、按扫描方式分类
按天线扫描方式划分，雷达产品可分为机械扫描雷达和相控阵雷达。
来源：雷电微力招股书
近年来，相控阵技术在雷达领域逐渐拓展，与机械扫描雷达通过旋转天线使雷达波束转动不同，相控阵雷达使用“电子移相器”来实现扫描，因而相控阵雷达的反应速度、更新速率、多目标追踪能力、分辨率都有较大的提升，成为目前雷达行业发展的主要方向。
相控阵雷达性能虽然优异，但其技术实现复杂、成本居高不下，因此在很长一段时期主要用于军事用途，价格昂贵是限制其在民用领域实现大规模应用的主要障碍。
相控阵雷达采用了基于电扫的灵活扫描方式，可以提高采集数据的时间分辨率。
图|相控阵雷达特点
来源：与非研究院整理
因此，相控阵雷达较之常规的多普勒机械雷达具有独特优势。同时，相控阵雷达还分有源与无源，其区别主要在于 T/R 模组，有源相控阵雷达每一个 T/R 模组都可以实现发射和接收，从而使影响雷达整机工作的故障率降低，同时性能也有所提升。
图|雷达结构及优缺点
来源：与非研究院整理
1.3.3、按波段分类
按工作波段不同，雷达可分为 HF、VHF、UHF、L、S、C、X 等波段雷达（或分为米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达等）。波段越长，雷达的搜索范围越大，但是精确度也相对较低。
图|波段划分
来源：与非研究院整理
1.4、有源相控阵雷达
T/R组件是指在雷达或通信系统中用于接收、发射一定频率的电磁波信号，并在工作带宽内进行幅度相位控制的功能模块，是有源相控阵雷达实现波束电控扫描、信号收发放大的核心组件。
整个雷达系统由成百上千个辐射器按照一定的排布构成，每个辐射器后端均连接一个单独有源相控阵T/R组件，在波束形成器的控制下，对信号幅度和相位进行加权控制，最终实现波束在空间的扫描。
图|有源相控阵雷达系统结构示意图
来源：国博电子招股书
根据雷达的不同工作环境和不同的性能要求，有源相控阵 T/R 组件的构成形式不尽相同，但其基本结构一致，主要由数控移相器、数控衰减器、功率放大器、低噪声放大器、限幅器、环形器以及相应的控制电路、电源调制电路组成。
图|典型的有源相控阵 T/R 组件工作原理示意图
来源：国博电子招股书
在发射模式中，有源相控阵 T/R 组件的控制器接收雷达的定时信号，将所有有源相控阵 T/R 开关同步切换到发射通道，射频激励源送来的信号经移相器、衰减器、有源相控阵 T/R 开关和功率放大器进行幅度相位调整和放大，送至天线辐射单元。当发射信号结束后，控制器在雷达控制信号作用下，将所有有源相控阵 T/R 开关同步切换到接收通道，天线接收到的微弱信号经低噪声放大器放大以及幅度相位调整后送往接收机。
图|通信雷达系统原理示意图
来源：臻镭科技招股书
有源相控阵 T/R 组件内部除了实现主要功能的微波毫米波单片集成电路及器件外，还必须设计相应的电源调制、保护和控制电路，以便按照有源相控阵雷达系统的控制要求进行通信和响应。
馈电网络主要由功分器和功合器等无源器件组成，实现发射信号功率分配及接收信号功率合成的功能。中频微系统包括射频收发芯片、高速高精度 ADC/DAC、负载点电源芯片等芯片，实现射频信号变频、滤波、增益控制、数模转换和供配电等功能。与此同时，电源管理芯片也为 T/R 射频微系统及模组和中频微系统中各芯片提供良好的供配电和低功耗电源管理。
1.5、发展趋势
随着未来装备的小型化，其体积都在向高集成度和微型化方向发展，留给系统的空间越来越小，但是终端设备对射频性能的要求却持续成倍率的增加，使得需要留给系统的空间也必须增大，这与终端设备的小型化方向存在矛盾，因此，未来的微波/毫米波 SIP 组件研究必然会从平面设计向三维组装和互联技术发展。
图|相控阵雷达射频 T/R 模组演进示意图
来源：国博电子招股书
相控阵雷达正从硬件定义向软件定义、智能定义跃迁，其发展将深刻影响军事、民生和科技竞争格局。未来氮化镓、光子、量子等新材料和技术的突破，以及 AI 与多模融合的深度应用，将推动相控阵雷达在探测距离、分辨率、抗干扰能力等核心指标上实现数量级提升，最终成为 6G 通信、自动驾驶、太空探索等领域的基础设施。
二、相关上市公司
2.1、雷电微力
成都雷电微力2007年成立于成都市高新技术产业开发区，专注于毫米波有源相控阵微系统研发、制造、测试及销售，产品包括 TR 组件、收发天线等。主要应用于精确制导、星载及机载通信数据链、机载火控雷达等领域，其中导弹导引头收入占比约 96%。是国内少数实现毫米波有源相控阵微系统量产的企业，产品性能和质量领先，为军工领域关键核心部件供应商。
图|公司营收及结构
来源：与非研究院整理
2018-2023年，公司主营业务收入为精确制导类产品，由0.26亿元提升至8.53亿元，2022年营收占比接近99%，其他收入占比较低，分别为服务、通讯数据链及其他类。
2024年划分为阵列天线、TR组件分别为5.84亿元、5.96亿元。
2.2、国博电子
南京国博电子股份有限公司成立于2000年11月27日，公司的主营业务是有源相控阵T/R组件和射频集成电路相关产品的研发、生产和销售。有源相控阵 T/R 组件用于精确制导雷达探测，射频集成电路应用于移动通信基站，并拓展至终端和无线局域网领域。作为基站射频器件核心供应商，全球排名第 9 位，长期为国防重点工程配套关键产品，保障国产自主化。
图|公司营收及结构
来源：与非研究院整理
2018-2024年主营T/R组件和射频模块由12.71亿元提升至33.79亿元，2024年下降为23.32亿元。
2018-2020年，射频芯片收入由3.41亿元提升至6.75亿元，2021-2024年逐渐降低，由3.42亿元降低至1.70亿元。
2018-2024年，其他芯片收入在0.28-1.12亿元左右。
2.3、纳睿雷达
广东纳睿雷达科技股份有限公司成立于2014年5月，公司是国内掌握全极化有源相控阵雷达关键核心技术并较早实现双极化（双偏振）有源相控阵雷达产业化的企业。公司目前所生产的产品主要为X波段双极化（双偏振）有源相控阵雷达及配套的软硬件产品，目前主要应用于气象探测、水利测雨领域，并逐步在民用航空、海洋监测、低空经济、公共安全等领域进行市场化推广。
图|公司营收及结构
来源：与非研究院整理
2019-2024年，公司主要业务收入为雷达精细化探测系统，占比95%以上，由1.02亿元增长至3.29亿元；服务收入由0.03亿元增长至0.16亿元。
2.4、航天南湖
1989年6月29日，公司前身“沙市市南湖机械总厂”成立。2016年11月25日，公司并入中国航天科工集团，名称变更为“航天南湖电子信息技术股份有限公司”。2017年7月，公司正式成为中国航天科工二院二十三所下属公司。2023年5月18日，公司在上交所挂牌上市。
公司始终聚焦防空预警雷达领域，开展雷达装备及相关系统的研发和生产，经过数十年的发展，积累了丰富的研究成果和生产经验，是我国防空预警雷达领域的主要供应商。
图|公司营收及结构
来源：与非研究院整理
公司主营分为雷达及配套装备、雷达零部件及其他。
2019-2022年，雷达及配套装备由6.21亿元提升至8.94亿元，2023年下降为5.86亿元，2024年大幅降低至0.89亿元。
2019-2024年雷达零部件维持在0.41亿元-1.45亿元区间，其他业务营收占比较少，不超过0.10亿元。
2.5、国睿科技
国睿科技股份有限公司是由中国电子科技集团公司第十四研究所整合旗下优质产业资源组建而成，于2013年在上海证券交易所上市，聚集雷达装备及相关系统、工业软件及数字化解决方案等朝阳产业。
公司雷达装备及相关系统板块产品覆盖国际化经营、军工电子、公共气象、应急管理、交通、水利、电力等国家重大战略需求及民生重点领域。公司将新一代雷达技术成功应用于民用雷达领域，攻克大型相控阵天气雷达技术，研发出代表世界先进水平的大型相控阵天气雷达，持续引领气象雷达发展。公司基于物联网、人工智能与大数据分析等技术，率先研制出智慧气象综合观测系统，为雄安新区等地的新型智慧城市建设提供有力保证。公司在S模式协同监视与数据链、雷达信号处理、大数据挖掘等多个领域持续开展技术攻关，确保在雷达装备与系统领域保持技术领先优势。
图|公司营收及结构
来源：与非研究院整理
2020-2021年，公司雷达整机和子系统营收由22.85亿元下降至20.20亿元，2022-2024年由21.23亿元增长至26.73亿元。
三、总结
国内相控阵雷达技术不断自主研发，突破创新，数字化技术虽介绍不多，但在特定场景的应用也可见一斑。国内上市公司围绕相控阵雷达技术在军用、民用上都已经形成了一定的规模和数量。
未来，相控阵雷达在技术上趋势上会不断提升探测精度、分辨率与抗干扰能力，推进数字波束形成等技术发展应用，还会朝着小型化、轻量化、智能化、自主化迈进，融入人工智能等实现自主决策，加强多源信息融合与跨域协同。应用领域上持续拓宽，在军事领域巩固地位，也会继续深入智能交通、无人驾驶、智能安防、天气预报等民用场景。
