最近有不少人问我,数字相控阵和模拟相控阵的区别和联系,想知道铖昌科技和臻镭科技的TR组件的差异,简单聊几句,无意褒贬,纯属学术探讨。
模拟相控阵和数字相控阵,大致的技术原理已经在主贴里面讲了,这里再展开讲讲。
我们知道,模拟相控阵芯片中,最主要的3个部分分别是:1.移相器,这个控制波束指向;2.PA,功放,发射射频;3.LNA,低噪放大器,接收射频。
在数字相控阵中,PA和LNA都是一样的,因为射频收发是一样的,不同的是波束相位和幅度的控制实现方式,这个是通过DDS+DBF来实现的。DDS叫做直接数字频率合成器,它可以集成混频器,ADC,本振等器件,前端连接射频收发芯片(PA和LNA),后端连接DBF。
那么,知道以上技术原理,我们很容易得出,在数字相控阵中,PA和LNA构成射频前端,DDS+DBF构成波控模块。
原理大概就是这些,附图是张光义院士的《相控阵雷达原理》,讲解的很详细。
接下来,再简单看看频率和频段。
一般低轨卫星会用到两大类频段:高通量频段和sub 6G频段。
高通量频段,主要用于宽带卫星,比如卫通,星链V1.5。由于使用的是Ka,Ku和毫米波,卫星带宽很大,但是电磁波绕射能力不行,而且对应的接收终端会很耗电,所以不适合做手机直连。
sub 6G,就是频率低于6Ghz,比如L,S,C波段。这个电磁波绕射能力强,信号覆盖好,但是缺点就是带宽偏小。因此适合用于手机直连。借助5G技术,可以通过载波聚合等技术(现在已经可以做到3载波甚至4载波了),来提高带宽。
但是,sub6G的频段物理上限决定了,手机直连卫星的带宽最大可能就是5G的带宽水平(目前也就4G,还没有到LTE)。
所以也不必吹嘘马开源和星链,更不必妄自菲薄。我们的5G,是实实在在的全球第一,极大促进了工业通信发展。当然,也要认识到星链的最大意义,是人类首次实现了全球通信无死角的覆盖。
扯远了,再回来接着说。
搞懂了频段,就能知道卫星采用什么频段的相控阵天线载荷,对应就是什么用途。
下面再具体聊聊铖昌科技和臻镭科技,这两家主业都是TR芯片的公司,产品有什么区别。
铖昌科技目前的主要产品是高频段的TR芯片(Ka,Ku,毫米波等频段)。
臻镭科技是不仅有高频段,还覆盖有sub 6G。手机直连的相控阵天线,目前它是上市公司中的独家,卡位比较早。当然,数字相控阵它也是上市公司中的独家。至于,手机直连的相控阵天线,有没有用数字相控阵,这个需要行业更多的信息,以及公司更多的披露。
其实,以后低轨通信卫星的趋势,大概率是手机直连为主,宽带直连为辅。这个就好比地面4G网络初期时,4G和WIFI热点的关系。随着卫星互联网的成熟,手机直连会占据绝大部分份额,毕竟人数有绝对优势。而高通量宽带直连也会有很好的前景,这个适合家庭和商业,作为wifi热点使用。
以上啰嗦了一堆技术,可以不用看。需要省流版,直接就看下面这几句话:
模拟相控阵的核心是移相器控制波束指向。
数字相控阵不需要移相器,而是使用DBF+DDS控制波束指向。
模拟和数字,都使用一样的射频前端,包括PA和LNA,通用的模块,可以做成TR套片,自用或者外部采购都可以。
手机直连卫星的相控阵天线,目前只有臻镭科技能买到。
$臻镭科技(SH688270)$ $*ST铖昌(SZ001270)$ $国博电子(SH688375)$查看图片