近年來，隨著新一輪科技革命與空間技術(shù)的加速躍遷，衛(wèi)星通信——尤其是低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)——正從概念期步入產(chǎn)業(yè)化深水區(qū)。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同加速，從射頻芯片、終端模組到系統(tǒng)組網(wǎng)與運(yùn)營，正在形成更完整的生態(tài)閉環(huán)。其中，作為相控陣天線的核心“積木”，T/R（收發(fā)）芯片的技術(shù)演進(jìn)與產(chǎn)業(yè)落地，成為競爭焦點(diǎn)。
牌照落地與直連趨勢(shì)：從“天上組網(wǎng)”到“地面直連”
9月8日，工信部向中國聯(lián)通核發(fā)衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)許可，允許其開展“手機(jī)直連衛(wèi)星”等業(yè)務(wù)，面向應(yīng)急通信、海事通信與偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋等場景。這意味著基礎(chǔ)電信運(yùn)營商深度參與衛(wèi)星通信運(yùn)營邁出關(guān)鍵一步。
產(chǎn)業(yè)應(yīng)用正加快出圈：除星地寬帶接入外，直連手機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)與無人系統(tǒng)等開始進(jìn)入實(shí)際驗(yàn)證與早期商用。
例如，今年4月，銀河航天與香港應(yīng)用科技研究院完成低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)支持的網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛技術(shù)驗(yàn)證：多星接力覆蓋下，端到端通信時(shí)延小于100 ms，能夠滿足動(dòng)態(tài)路徑下發(fā)與實(shí)時(shí)控制的需求。
在軌資源方面，國內(nèi)星座組網(wǎng)顯著提速。根據(jù)第三方統(tǒng)計(jì)，2024年我國近地軌道衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量已處于全球前列。多套星座規(guī)劃正協(xié)同推進(jìn)，包括面向全球覆蓋與高吞吐業(yè)務(wù)的廣域星座，以及面向行業(yè)專網(wǎng)、直連業(yè)務(wù)與物聯(lián)應(yīng)用的差異化布局。部分星座采用Ka/V高頻段載荷，兼顧高帶寬與面向直連終端的可演進(jìn)性，發(fā)射節(jié)奏也進(jìn)入“高頻次”窗口期。
為什么T/R芯片如此關(guān)鍵？
在衛(wèi)星與地面終端的相控陣體系中，T/R組件承擔(dān)了“每個(gè)天線單元可獨(dú)立收發(fā)、放大、移相與控制”的職責(zé)，其性能直接決定波束形成質(zhì)量、方向圖控制精度與系統(tǒng)能效。按照行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，有源相控陣系統(tǒng)中，T/R組件成本占比可高達(dá)總成本的70%-80%，因此其技術(shù)路徑與集成度，對(duì)整機(jī)指標(biāo)與成本優(yōu)化具有決定性影響。
相控陣以“電子掃描”替代機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對(duì)各通道相位與幅度的精確控制，實(shí)現(xiàn)波束的瞬時(shí)重構(gòu)與快速指向。要做到“快、準(zhǔn)、省”，對(duì)T/R芯片的噪聲系數(shù)、線性度、功率密度、熱設(shè)計(jì)與輻射防護(hù)都提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求。
技術(shù)演進(jìn)三條主線：材料、集成與電源系統(tǒng)
材料升級(jí)：GaN 取代部分 GaAs 場景
以GaN（氮化鎵）為代表的寬禁帶材料，憑借更高擊穿場強(qiáng)與功率密度，正在有源相控陣功放側(cè)加速替代傳統(tǒng)GaAs方案。
優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為更高功率輸出、更優(yōu)熱管理與更小器件面積，有助于提升鏈路預(yù)算與探測(cè)/通信距離。
產(chǎn)業(yè)側(cè)已形成標(biāo)準(zhǔn)電壓、高壓、低壓等多平臺(tái)產(chǎn)品矩陣，覆蓋從標(biāo)準(zhǔn)頻段到超寬帶的多型功放需求。
集成度提升：從多芯片微組裝到系統(tǒng)級(jí)封裝
傳統(tǒng)T/R組件由功放、低噪放、幅相控、開關(guān)與控制等多顆芯片微組裝而成，體積與功耗壓力持續(xù)增大。
行業(yè)正向高集成化演進(jìn)：
系統(tǒng)級(jí)封裝天線（AiP）與異構(gòu)集成在毫米波與更高頻段逐步落地，顯著降低剖面與重量。
多通道T/R射頻微系統(tǒng)通過三維堆疊，把電源管理、數(shù)字控制與射頻芯片緊湊布局在小型硅基板上，提升通道密度與隔離度，優(yōu)化陣面填充與散熱路徑。
電源管理一體化：小型化與抗輻射并重
傳統(tǒng)架構(gòu)中，波控、電源調(diào)制、負(fù)壓保護(hù)與柵壓調(diào)節(jié)等非微波功能“占坑”較多，影響組件小型化與能效。
新一代耐輻射電源管理SoC把上述功能集成為單芯片，支持IP化嵌入微波單片系統(tǒng)：
帶來更高的功率利用率與更低布線復(fù)雜度；
提升抗輻射與可靠性，適配星載長壽命要求；
為陣列規(guī)?；c通道堆疊創(chuàng)造空間，有助于降低整機(jī)BOM與裝配復(fù)雜度。
產(chǎn)業(yè)側(cè)進(jìn)展與量產(chǎn)化信號(hào)
有源相控陣T/R組件領(lǐng)域呈現(xiàn)“高通道、高頻段、高集成”的產(chǎn)品趨勢(shì)，多個(gè)系列已進(jìn)入定型與批產(chǎn)階段，覆蓋航天、特種與商用多個(gè)場景。
星載相控陣T/R芯片在集成度、功耗與噪聲指標(biāo)上持續(xù)優(yōu)化，適配“直連手機(jī)”等新標(biāo)準(zhǔn)訴求，單星載片規(guī)模上千的應(yīng)用案例逐漸增多，累計(jì)通道級(jí)出貨量持續(xù)攀升。
GaN射頻芯片在T/R組件中的工程化應(yīng)用加速，相關(guān)產(chǎn)品通過原型系統(tǒng)驗(yàn)收并進(jìn)入批量交付，顯示出從“技術(shù)樣機(jī)”向“規(guī)模供貨”的節(jié)奏轉(zhuǎn)換。
低軌直連與網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用的工程要點(diǎn)
端到端時(shí)延：低軌星座通過多星接力可實(shí)現(xiàn)亞百毫秒級(jí)鏈路時(shí)延，但需要地面網(wǎng)關(guān)分布、星間鏈路與資源編排協(xié)同優(yōu)化。
頻譜與資源：Ka/V等高頻段容量可觀，但對(duì)相控陣口徑、熱管理與波束成形算法提出更高要求。
終端形態(tài)：車輛、手機(jī)與行業(yè)終端的陣列尺寸和功耗約束嚴(yán)苛，促使T/R芯片走向更高的能效密度與更強(qiáng)的波束指向性。
編排與可靠性：星地路由、負(fù)載均衡、切換策略與抗干擾/抗輻射設(shè)計(jì)決定“可用性曲線”，直接影響規(guī)模商用體驗(yàn)。
小結(jié)：產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“工程化沖刺期”
牌照放開與星座密集組網(wǎng)，正在把低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)從“驗(yàn)證期”推向“規(guī)模部署期”。
T/R芯片作為價(jià)值量與技術(shù)難度兼具的核心環(huán)節(jié)，正沿著“GaN化、高集成、強(qiáng)電源管理”的方向快速進(jìn)化。
隨著更多星座支持直連手機(jī)與車載終端，面向應(yīng)急、海事、偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋與網(wǎng)聯(lián)出行的應(yīng)用窗口已經(jīng)打開。下一階段的競爭焦點(diǎn)，將從“可用”轉(zhuǎn)向“好用、劃算、可持續(xù)”，比拼的是系統(tǒng)級(jí)協(xié)同與規(guī)模化交付能力。
