2026-05-14
Спутниковый интернет, как коммуникационная инфраструктура нового поколения, может предоставлять повсеместные сетевые услуги пользователям по всему миру и в настоящее время находится на стадии быстрого развития.
Согласно данным Европейского космического агентства, по состоянию на конец июля 2025 года на орбите в мире находилось более 12 000 действующих спутников, из которых на спутники на низкой околоземной орбите (НОО) приходилось 67,5% (более 8100); ожидается, что мировой рынок спутникового интернета достигнет 30 миллиардов долларов США в 2025 году и продолжит демонстрировать быстрый рост.
1.Страны активно развертывают системы спутниковой связи на низких орбитах.
Первой системой спутниковой связи на низкой околоземной орбите (НОО) была система Iridium, запущенная в 1990-х годах. Она имеет шесть орбитальных плоскостей, на каждой из которых равномерно распределены 11 спутников. Эта группировка спутников на НОО может охватывать весь земной шар и предоставлять услуги связи в любой точке мира.
В последние годы стремительное развитие технологии интегральных схем значительно снизило стоимость разработки спутников, а также их энергопотребление, массу и размеры. Одновременно с этим, быстрое развитие технологии многоразовых ракет и технологии запуска нескольких спутников резко снизило стоимость запуска спутников. Страны по всему миру начали активно развертывать системы спутниковой связи на низкой околоземной орбите (НОО), и Китай также активно продвигает создание своей спутниковой группировки на НОО. Будущие спутниковые группировки на НОО будут реализовывать такие функции, как Интернет вещей (IoT) на НОО, улучшение навигации на НОО и интеграция связи и навигации на НОО. С точки зрения отрасли, глобальные компании, занимающиеся спутниковым интернетом, находятся на разных этапах построения сети и развития бизнеса: ведущие компании, такие как SpaceX и OneWeb, перешли к этапу коммерческой эксплуатации, в то время как такие компании, как China Star Network и Kuiper, ускоряют крупномасштабное развертывание спутниковых сетей. Однако некоторые амбициозные проекты постепенно застопорились из-за технических или финансовых проблем.
2.Фазированная антенная решетка — это радиолокационная решетка, состоящая из большого количества одинаковых излучающих элементов. Она обладает такими характеристиками, как быстрое переключение лучей и высокая помехоустойчивость. Она может отслеживать несколько целей одновременно, отличается многофункциональностью, высокой мобильностью и надежностью. Постепенно она вытесняет традиционные механические сканирующие радары и сегодня является основным направлением развития радиолокации.
Каждый излучающий антенный элемент фазированной антенной решетки радиолокатора оснащен приемопередающим модулем. Каждый модуль содержит независимый чип усилителя мощности, чип малошумящего усилителя, чип управления амплитудой и фазой, что позволяет ему независимо генерировать и принимать электромагнитные волны, получая точную и предсказуемую диаграмму направленности и наведение луча. Это обеспечивает значительные преимущества по сравнению с традиционными пассивными и механически сканирующими радарами с точки зрения полосы пропускания, обработки сигналов и резервирования, что находит широкое применение в обнаружении, дистанционном зондировании, связи, навигации и радиоэлектронной борьбе. Фазированные антенные решетки радиолокаторов классифицируются на пассивные (PESA) и активные (AESA) в зависимости от типа антенн. PESA имеет только один центральный передатчик и один приемник. Высокочастотная энергия, генерируемая передатчиком, активно распределяется по каждому элементу антенной решетки с помощью компьютера, а отраженный от цели сигнал также передается на приемник для унифицированного усиления через каждый элемент антенны. В отличие от пассивных фазированных антенных решеток, каждый элемент антенны активной фазированной антенной решетки оснащен приемопередающим модулем (П/П), и каждый П/П модуль может независимо передавать и принимать электромагнитные волны. Таким образом, она предлагает значительные преимущества по сравнению с пассивными фазированными антенными решетками с точки зрения полосы пропускания, мощности, эффективности и резервирования. Именно поэтому радары с активной фазированной антенной решеткой так дороги. Статистика показывает, что стоимость системы активной фазированной антенной решетки составляет 70-80% от общей стоимости радара, а компоненты П/П (передача/прием) составляют подавляющую часть стоимости активной фазированной антенной решетки. Одной из основных технологий SpaceX Starlink является технология электронно-сканируемой фазированной антенной решетки. Путем регулирования фазы и амплитуды каждого элемента антенны направление и форма луча контролируются в реальном времени, фокусируя энергию в узком пространственном диапазоне для достижения точной передачи сигнала.
Активный фазированный приемопередающий модуль (П/П) — это функциональный модуль в радиолокационных или коммуникационных системах, используемый для приема и передачи электромагнитных волн определенной частоты и управления амплитудой и фазой в пределах рабочей полосы пропускания. Он является основным компонентом активной фазированной антенной решетки, обеспечивающим электронно управляемое сканирование луча и передачу/прием сигнала с усилением. Вся радиолокационная система состоит из сотен или тысяч излучателей, расположенных по определенной схеме. Каждый излучатель подключен к отдельному активному фазированному приемопередающему модулю. Под управлением формирователя луча амплитуда и фаза сигнала взвешиваются и управляются для достижения сканирования луча в пространстве. Таким образом, параметры производительности активного фазированного приемопередающего модуля напрямую определяют ключевые параметры системы фазированной антенной решетки, такие как ее рабочая дальность, пространственное разрешение и чувствительность приемника. Кроме того, для формирования активной фазированной антенной решетки требуется большое количество П/П модулей; производительность активных фазированных приемопередающих модулей дополнительно определяет размер, вес, стоимость и энергопотребление системы активной фазированной антенной решетки. Каждый блок антенной решетки соответствует приемопередающему компоненту. Приемопередающий компонент обычно содержит от 2 до 8 фазированных приемопередающих микросхем. Эти микросхемы интегрируются на подложку вместе с некоторыми дискретными компонентами с использованием технологии MCM (многокристальный модуль) и, наконец, упаковываются для формирования приемопередающего компонента.
Приемно-передающий модуль активной фазированной антенной решетки имеет сложную функциональную структуру, множество параметров производительности и требует высокой точности производственных процессов. Это одна из ключевых технологий для обеспечения боеспособности активной фазированной антенной решетки. В зависимости от условий эксплуатации радара и требований к его характеристикам конфигурация приемно-передающего модуля активной фазированной антенной решетки варьируется, но его базовая структура остается неизменной. В основном он состоит из цифрового фазовращателя, цифрового аттенюатора, усилителя мощности, малошумящего усилителя, трансформатора амплитуды, циркулятора и соответствующих цепей управления и цепей модуляции мощности.
В режиме передачи контроллер модуля активной фазированной антенной решетки принимает синхронизирующий сигнал от радара и синхронно переключает все активные фазированные антенные решетки на канал передачи. Сигнал от источника радиочастотного возбуждения корректируется по амплитуде и фазе и усиливается фазовращателем, аттенюатором, активным фазированным антенным решеткой и усилителем мощности, прежде чем быть отправленным на излучающий элемент антенны.
После завершения передачи сигнала контроллер, под действием сигнала управления радаром, синхронно переключает все активные приемопередающие переключатели фазированной антенной решетки на приемный канал. Слабый сигнал, принимаемый антенной, усиливается малошумящим усилителем, а его амплитуда и фаза корректируются перед отправкой на приемник.
В дополнение к монолитным интегральным схемам и устройствам микроволнового и миллиметрового диапазонов, реализующим основные функции, компоненты активной фазированной антенной решетки также должны быть спроектированы с соответствующими схемами модуляции мощности, защиты и управления для обеспечения связи и реагирования в соответствии с требованиями управления активной фазированной антенной решетки радиолокационной системы.
Приемно-передающий чип, интегрированный в приемопередающий модуль, отвечает за передачу и прием сигнала, а также управляет амплитудой и фазой сигнала, тем самым завершая формирование и сканирование луча радара. Его характеристики напрямую влияют на характеристики радиолокационной антенны и играют решающую роль в общей производительности радиолокационной системы. Кроме того, возможности обнаружения фазированной антенной решетки тесно связаны с количеством приемно-передающих чипов; фазированная антенная решетка обычно содержит несколько наборов приемно-передающих чипов.
Продукция может быть разделена на три категории: микросхемы усилителей, микросхемы управления амплитудой и фазой, а также пассивные микросхемы. К конкретным видам продукции относятся микросхемы усилителей мощности, микросхемы драйверных усилителей, микросхемы малошумящих усилителей, микросхемы многофункциональных приемопередатчиков, многофункциональные микросхемы управления амплитудой и фазой (аналоговые микросхемы формирования луча), микросхемы амплитудных трансформаторов и т. д.
Керамические трубчатые оболочки могут использоваться в радиочастотных микросистемах для спутников на низкой околоземной орбите.
Подложки из низкотемпературной соосажденной керамики (LTCC) обладают такими характеристиками, как хорошие высокочастотные характеристики, низкое сопротивление проводников, низкая температура спекания и хорошая герметичность. Их использование способствует миниатюризации систем, повышает плотность сборки схем и улучшает надежность системы. Они признаны хорошим решением для корпусирования микроволновых интегральных схем. Поэтому подложки LTCC широко используются в микроволновой связи, аэрокосмической и военной электронике и других областях.
В последние годы в нашей стране значительно усовершенствовались технологии системной упаковки многослойных герметичных керамических конструкций, технологии вертикальных радиочастотных межсоединений и интегрированные технологии сварки сложных компонентов/деталей, став оптимальным решением для миниатюризации, интеграции и проектирования космических радиочастотных приемных компонентов. Поэтому изделия из керамических трубчатых оболочек могут применяться в радиочастотных микросистемах низкоорбитальных спутников.
Как правило, на радиочастотный входной каскад (компонент приема/передачи) приходится 20% стоимости производства спутника, на упаковочный материал после упаковки чипа — около 28%, а на упаковочную подложку — 50-80%, причем чем совершеннее технология, тем выше эта доля.
Учитывая, что средняя стоимость отечественных низкоорбитальных спутников связи составляет около 30 миллионов юаней, стоимость керамических трубчатых оболочек для одного спутника оценивается примерно в 1,1 миллиона юаней. Предполагается, что внутренний рынок керамических трубчатых оболочек для низкоорбитальных спутников достигнет 3,8 миллиарда юаней к 2030 году, при этом среднегодовой темп роста с 2024 по 2030 год составит 94,4%.
Что касается производителей, то в глобальном масштабе основными производителями корпусов HTCC являются Kyocera, NGK/NTK, Hebei Zhongci и 13-й научно-исследовательский институт (продукция Zhongci Electronics в основном используется в оптической связи и других областях). В отношении базовых компонентов корпусов HTCC основными производителями являются Kyocera и Chaozhou Sanhuan.
В секторе керамических подложек для низкоорбитальных спутников основными производителями являются японские компании Kyocera, Maruwa и NGK/NTK, занимающие доминирующие позиции. Кроме того, быстро растут такие компании, как Sinocera Materials, Hefei Shengda, Jiangsu Yixing, BDStar Navigation (Jiali Electronics), Ceramic Technology, Qingdao Kerry Electronics, Fujian Minhang Electronics, Hongyuan Electronics, Zhuzhou Aisenda, Wuhan Fangu, Hefei Zhonghang Aerospace и Zhejiang Dongci Technology. Отечественный рынок керамических корпусов для низкоорбитальных спутников находится на ранней стадии взрывного роста и обладает огромным потенциалом.
Компания Guoci Materials занимается преимущественно исследованиями, разработкой, производством и продажей различных высококачественных керамических материалов и изделий. Она сформировала шесть основных бизнес-сегментов, включая электронные материалы, каталитические материалы, биомедицинские материалы, материалы для возобновляемой энергетики, прецизионную керамику и другие материалы. Ее продукция используется в таких областях, как электронная информационная и коммуникационная техника, автомобильный и промышленный катализ, биомедицина, транспортные средства на новых источниках энергии, полупроводники и цифровая печать.
Сегмент прецизионной керамики служит для компании платформой для расширения производственной цепочки вниз по цепочке, в основе которой лежат материалы. Это включает в себя такие материальные системы, как оксид циркония, оксид алюминия, нитрид кремния и нитрид алюминия, а также конкретные продукты, такие как керамические шарики подшипников, керамические втулки, керамические наконечники, керамические подложки и керамические оболочки трубок. Компания обладает трехмерной инновационной системой, охватывающей материалы, процессы и устройства, что позволяет ей точно позиционировать себя в секторах с высокой добавленной стоимостью и стремиться стать ведущей компанией, охватывающей всю производственную цепочку прецизионной керамики.
Благодаря передовым технологиям, корпус для микросистем радиочастотной связи стал основным решением для упаковки радиочастотных чипов низкоорбитальных спутников. В 2025 году компания совершила крупный прорыв в развитии рынка корпусов для микросистем.
![[Kaituo·Chenguang] Незаменимый инструмент для специалистов по направленному бурению | Подробное описание применения MEMS-гироскопа + руководство по выбору для всех сценариев: точное бурение без отклонений](https://cdn.cnyandex.com/ii8rkyo/uploads/Незаменимый-инструмент-для-специалистов-по-направленному-бурению-Подробное-описание-применения-MEMS-гироскопа.jpg)
![[Kaituan·Chenguang] Углубленный анализ основных технологий инерциальной навигации MEMS в капсулах](https://cdn.cnyandex.com/ii8rkyo/uploads/Kaituan·Chenguang-Углубленный-анализ-основных-технологий-инерциальной-навигации-MEMS-в-капсулах-1.png)
