雷達(dá)，是英文Radar的音譯，源于radio detection and ranging的縮寫，意為“無線電探測和測距”，即利用電磁波對目標(biāo)（飛機(jī)、船舶、坦克等）進(jìn)行探測、定位和識別的電子裝備。雷達(dá)是武器裝備的“千里眼”和“順風(fēng)耳”，交戰(zhàn)雙方依靠雷達(dá)識別并測定目標(biāo)位置和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。自雷達(dá)問世以來，隨著戰(zhàn)爭形態(tài)的演變快速發(fā)展，陸基、機(jī)載、艦載等型號雷達(dá)層出不窮，其應(yīng)用場景也越來越廣泛。當(dāng)前，雷達(dá)在作用距離、精準(zhǔn)度、抗干擾等方面取得重要突破，正朝著探測對抗一體化、任務(wù)多樣化等方向發(fā)展，在戰(zhàn)場上起到重要作用。

近期爆發(fā)的21世紀(jì)以來最大的空戰(zhàn)中，B對Y創(chuàng)造出了5:0的佳績，除了中式裝備的數(shù)據(jù)鏈、體系化作戰(zhàn)等核心要素外，還應(yīng)歸功于從預(yù)警機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)到導(dǎo)彈上全系列搭載的一項(xiàng)核心裝備——相控陣?yán)走_(dá)。今天，我們就來對雷達(dá)的發(fā)展歷史、分類和應(yīng)用，特別是有源相控陣?yán)走_(dá)的原理，以及國內(nèi)主要雷達(dá)公司做簡要介紹，供大家參考。

一、雷達(dá)介紹

1.1、雷達(dá)技術(shù)發(fā)展歷程

機(jī)械掃描雷達(dá)（1930s-1960s）

雷達(dá)技術(shù)源于20世紀(jì)30年代，具有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)遠(yuǎn)、測定目標(biāo)坐標(biāo)速度快、能全天時(shí)、全天候使用等特點(diǎn)，可用于探測飛機(jī)、衛(wèi)星、艦艇以及山川、地形等多種目標(biāo)，因此在警戒、偵察、敵我識別等方面獲得了廣泛應(yīng)用。

1935 年由羅伯特主導(dǎo)研發(fā)，在英國形成全球首個(gè)實(shí)用化雷達(dá)預(yù)警CH系統(tǒng)。1940 年 “不列顛空戰(zhàn)” 期間，CH 系統(tǒng)提前發(fā)現(xiàn)德軍機(jī)群動(dòng)向，引導(dǎo)英國皇家空軍（RAF）戰(zhàn)斗機(jī)精準(zhǔn)攔截。

新中國成立后，通過仿制蘇聯(lián)雷達(dá)起步，1950 年成立首個(gè)雷達(dá)研究所，逐步建立自主研發(fā)體系，為抗美援朝、國土防空提供裝備支持。

無源相控陣?yán)走_(dá)（1960s-1990s）

通過電子控制陣列天線相位實(shí)現(xiàn)波束轉(zhuǎn)向，取消機(jī)械掃描部件，顯著提升響應(yīng)速度。典型代表為美國AN/FPS-85雷達(dá)，用于導(dǎo)彈預(yù)警與空間目標(biāo)監(jiān)測，探測距離達(dá)數(shù)千公里，但受限于集中式發(fā)射機(jī)，系統(tǒng)冗余度低且維護(hù)成本高。

有源相控陣?yán)走_(dá)（1990s至今）
每個(gè)天線單元集成獨(dú)立的T/R（發(fā)射/接收）組件，具備分布式發(fā)射與信號處理能力。2000年后，砷化鎵（GaAs）和氮化鎵（GaN）半導(dǎo)體技術(shù)推動(dòng)T/R組件功率密度提升，典型應(yīng)用包括F-22的AN/APG-77雷達(dá)。

2000年后，中國自主研發(fā)1475型雷達(dá)，采用 GaN 技術(shù)；賁德院士團(tuán)隊(duì)攻克機(jī)載脈沖多普勒雷達(dá)，推動(dòng)國產(chǎn)雷達(dá)從仿制到自主創(chuàng)新。

數(shù)字陣列雷達(dá)（2010s起）
在射頻端引入數(shù)字化波束成形技術(shù)，支持多目標(biāo)跟蹤與抗干擾能力躍升。2020年后，結(jié)合人工智能算法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)頻譜管理和目標(biāo)識別。

數(shù)字陣列雷達(dá)是根據(jù)波束形成機(jī)理、接收和發(fā)射波束均以數(shù)字方式形成的全數(shù)字化陣列天線雷達(dá)，區(qū)別于傳統(tǒng)的模擬相控陣?yán)走_(dá)，其核心是為每個(gè)相控陣通道單元或模塊配備等量的射頻直采 ADC/DAC，以實(shí)現(xiàn)海量多波束空間合成，具有波束的快速掃描、空間定向與空域?yàn)V波、空間功率合成能力等優(yōu)點(diǎn)。

美國DDG-1000驅(qū)逐艦搭載雙波段雷達(dá)（AMDR），結(jié)合 S/X 波段實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤；中國空警-500預(yù)警機(jī)采用全數(shù)字陣列雷達(dá)，探測距離超400公里，為全球首創(chuàng)。

1.2、雷達(dá)原理

圖|雷達(dá)工作原理圖

來源：航天南湖招股書、《現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》

雷達(dá)通常由波形產(chǎn)生器、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、信號處理機(jī)、顯示器、天線及其伺服裝置、電源等部分組成。

圖|雷達(dá)基本構(gòu)成及功能

來源：與非研究院整理

1.3、雷達(dá)分類

1.3.1、按應(yīng)用領(lǐng)域分類

按照用途，雷達(dá)可以分成軍用、民用兩類。

軍用雷達(dá)

軍用雷達(dá)是獲取陸?？仗鞈?zhàn)場全天候、全范圍戰(zhàn)術(shù)情報(bào)最主要的手段，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程打擊、精確打擊的必要手段，在國防軍事領(lǐng)域具有極其重要的戰(zhàn)略地位，廣泛應(yīng)用于警戒、引導(dǎo)、武器控制、偵查和航行保障等領(lǐng)域。

民用雷達(dá)

隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷提高，雷達(dá)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，覆蓋自然災(zāi)害預(yù)防、飛機(jī)導(dǎo)航、氣象保障和氣象研究等眾多領(lǐng)域，在氣象、水利、空管等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，應(yīng)用方向不斷趨于細(xì)分化和精準(zhǔn)化。

圖|雷達(dá)基本用途

來源：與非研究院整理

1.3.2、按掃描方式分類

按天線掃描方式劃分，雷達(dá)產(chǎn)品可分為機(jī)械掃描雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)。

來源：雷電微力招股書

近年來，相控陣技術(shù)在雷達(dá)領(lǐng)域逐漸拓展，與機(jī)械掃描雷達(dá)通過旋轉(zhuǎn)天線使雷達(dá)波束轉(zhuǎn)動(dòng)不同，相控陣?yán)走_(dá)使用“電子移相器”來實(shí)現(xiàn)掃描，因而相控陣?yán)走_(dá)的反應(yīng)速度、更新速率、多目標(biāo)追蹤能力、分辨率都有較大的提升，成為目前雷達(dá)行業(yè)發(fā)展的主要方向。

相控陣?yán)走_(dá)性能雖然優(yōu)異，但其技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、成本居高不下，因此在很長一段時(shí)期主要用于軍事用途，價(jià)格昂貴是限制其在民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的主要障礙。

相控陣?yán)走_(dá)采用了基于電掃的靈活掃描方式，可以提高采集數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率。

圖|相控陣?yán)走_(dá)特點(diǎn)

來源：與非研究院整理

因此，相控陣?yán)走_(dá)較之常規(guī)的多普勒機(jī)械雷達(dá)具有獨(dú)特優(yōu)勢。同時(shí)，相控陣?yán)走_(dá)還分有源與無源，其區(qū)別主要在于 T/R 模組，有源相控陣?yán)走_(dá)每一個(gè) T/R 模組都可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收，從而使影響雷達(dá)整機(jī)工作的故障率降低，同時(shí)性能也有所提升。

圖|雷達(dá)結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)

來源：與非研究院整理

1.3.3、按波段分類

按工作波段不同，雷達(dá)可分為 HF、VHF、UHF、L、S、C、X 等波段雷達(dá)（或分為米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)、厘米波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等）。波段越長，雷達(dá)的搜索范圍越大，但是精確度也相對較低。

圖|波段劃分

來源：與非研究院整理

1.4、有源相控陣?yán)走_(dá)

T/R組件是指在雷達(dá)或通信系統(tǒng)中用于接收、發(fā)射一定頻率的電磁波信號，并在工作帶寬內(nèi)進(jìn)行幅度相位控制的功能模塊，是有源相控陣?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)波束電控掃描、信號收發(fā)放大的核心組件。

整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)由成百上千個(gè)輻射器按照一定的排布構(gòu)成，每個(gè)輻射器后端均連接一個(gè)單獨(dú)有源相控陣T/R組件，在波束形成器的控制下，對信號幅度和相位進(jìn)行加權(quán)控制，最終實(shí)現(xiàn)波束在空間的掃描。

圖|有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

來源：國博電子招股書

根據(jù)雷達(dá)的不同工作環(huán)境和不同的性能要求，有源相控陣 T/R 組件的構(gòu)成形式不盡相同，但其基本結(jié)構(gòu)一致，主要由數(shù)控移相器、數(shù)控衰減器、功率放大器、低噪聲放大器、限幅器、環(huán)形器以及相應(yīng)的控制電路、電源調(diào)制電路組成。

圖|典型的有源相控陣 T/R 組件工作原理示意圖

來源：國博電子招股書

在發(fā)射模式中，有源相控陣 T/R 組件的控制器接收雷達(dá)的定時(shí)信號，將所有有源相控陣 T/R 開關(guān)同步切換到發(fā)射通道，射頻激勵(lì)源送來的信號經(jīng)移相器、衰減器、有源相控陣 T/R 開關(guān)和功率放大器進(jìn)行幅度相位調(diào)整和放大，送至天線輻射單元。當(dāng)發(fā)射信號結(jié)束后，控制器在雷達(dá)控制信號作用下，將所有有源相控陣 T/R 開關(guān)同步切換到接收通道，天線接收到的微弱信號經(jīng)低噪聲放大器放大以及幅度相位調(diào)整后送往接收機(jī)。

圖|通信雷達(dá)系統(tǒng)原理示意圖

來源：臻鐳科技招股書

有源相控陣 T/R 組件內(nèi)部除了實(shí)現(xiàn)主要功能的微波毫米波單片集成電路及器件外，還必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的電源調(diào)制、保護(hù)和控制電路，以便按照有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行通信和響應(yīng)。

饋電網(wǎng)絡(luò)主要由功分器和功合器等無源器件組成，實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號功率分配及接收信號功率合成的功能。中頻微系統(tǒng)包括射頻收發(fā)芯片、高速高精度 ADC/DAC、負(fù)載點(diǎn)電源芯片等芯片，實(shí)現(xiàn)射頻信號變頻、濾波、增益控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換和供配電等功能。與此同時(shí)，電源管理芯片也為 T/R 射頻微系統(tǒng)及模組和中頻微系統(tǒng)中各芯片提供良好的供配電和低功耗電源管理。

1.5、發(fā)展趨勢

隨著未來裝備的小型化，其體積都在向高集成度和微型化方向發(fā)展，留給系統(tǒng)的空間越來越小，但是終端設(shè)備對射頻性能的要求卻持續(xù)成倍率的增加，使得需要留給系統(tǒng)的空間也必須增大，這與終端設(shè)備的小型化方向存在矛盾，因此，未來的微波/毫米波 SIP 組件研究必然會(huì)從平面設(shè)計(jì)向三維組裝和互聯(lián)技術(shù)發(fā)展。

圖|相控陣?yán)走_(dá)射頻 T/R 模組演進(jìn)示意圖

來源：國博電子招股書

相控陣?yán)走_(dá)正從硬件定義向軟件定義、智能定義躍遷，其發(fā)展將深刻影響軍事、民生和科技競爭格局。未來氮化鎵、光子、量子等新材料和技術(shù)的突破，以及 AI 與多模融合的深度應(yīng)用，將推動(dòng)相控陣?yán)走_(dá)在探測距離、分辨率、抗干擾能力等核心指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)數(shù)量級提升，最終成為 6G 通信、自動(dòng)駕駛、太空探索等領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施。

二、相關(guān)上市公司

2.1、雷電微力
成都雷電微力2007年成立于成都市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，專注于毫米波有源相控陣微系統(tǒng)研發(fā)、制造、測試及銷售，產(chǎn)品包括 TR 組件、收發(fā)天線等。主要應(yīng)用于精確制導(dǎo)、星載及機(jī)載通信數(shù)據(jù)鏈、機(jī)載火控雷達(dá)等領(lǐng)域，其中導(dǎo)彈導(dǎo)引頭收入占比約 96%。是國內(nèi)少數(shù)實(shí)現(xiàn)毫米波有源相控陣微系統(tǒng)量產(chǎn)的企業(yè)，產(chǎn)品性能和質(zhì)量領(lǐng)先，為軍工領(lǐng)域關(guān)鍵核心部件供應(yīng)商。

圖|公司營收及結(jié)構(gòu)

來源：與非研究院整理

2018-2023年，公司主營業(yè)務(wù)收入為精確制導(dǎo)類產(chǎn)品，由0.26億元提升至8.53億元，2022年?duì)I收占比接近99%，其他收入占比較低，分別為服務(wù)、通訊數(shù)據(jù)鏈及其他類。

2024年劃分為陣列天線、TR組件分別為5.84億元、5.96億元。

2.2、國博電子
南京國博電子股份有限公司成立于2000年11月27日，公司的主營業(yè)務(wù)是有源相控陣T/R組件和射頻集成電路相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。有源相控陣 T/R 組件用于精確制導(dǎo)雷達(dá)探測，射頻集成電路應(yīng)用于移動(dòng)通信基站，并拓展至終端和無線局域網(wǎng)領(lǐng)域。作為基站射頻器件核心供應(yīng)商，全球排名第 9 位，長期為國防重點(diǎn)工程配套關(guān)鍵產(chǎn)品，保障國產(chǎn)自主化。

圖|公司營收及結(jié)構(gòu)

來源：與非研究院整理

2018-2024年主營T/R組件和射頻模塊由12.71億元提升至33.79億元，2024年下降為23.32億元。

2018-2020年，射頻芯片收入由3.41億元提升至6.75億元，2021-2024年逐漸降低，由3.42億元降低至1.70億元。

2018-2024年，其他芯片收入在0.28-1.12億元左右。

2.3、納睿雷達(dá)
廣東納睿雷達(dá)科技股份有限公司成立于2014年5月，公司是國內(nèi)掌握全極化有源相控陣?yán)走_(dá)關(guān)鍵核心技術(shù)并較早實(shí)現(xiàn)雙極化（雙偏振）有源相控陣?yán)走_(dá)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。公司目前所生產(chǎn)的產(chǎn)品主要為X波段雙極化（雙偏振）有源相控陣?yán)走_(dá)及配套的軟硬件產(chǎn)品，目前主要應(yīng)用于氣象探測、水利測雨領(lǐng)域，并逐步在民用航空、海洋監(jiān)測、低空經(jīng)濟(jì)、公共安全等領(lǐng)域進(jìn)行市場化推廣。

圖|公司營收及結(jié)構(gòu)

來源：與非研究院整理

2019-2024年，公司主要業(yè)務(wù)收入為雷達(dá)精細(xì)化探測系統(tǒng)，占比95%以上，由1.02億元增長至3.29億元；服務(wù)收入由0.03億元增長至0.16億元。

2.4、航天南湖
1989年6月29日，公司前身“沙市市南湖機(jī)械總廠”成立。2016年11月25日，公司并入中國航天科工集團(tuán)，名稱變更為“航天南湖電子信息技術(shù)股份有限公司”。2017年7月，公司正式成為中國航天科工二院二十三所下屬公司。2023年5月18日，公司在上交所掛牌上市。

公司始終聚焦防空預(yù)警雷達(dá)領(lǐng)域，開展雷達(dá)裝備及相關(guān)系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，積累了豐富的研究成果和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，是我國防空預(yù)警雷達(dá)領(lǐng)域的主要供應(yīng)商。

圖|公司營收及結(jié)構(gòu)

來源：與非研究院整理

公司主營分為雷達(dá)及配套裝備、雷達(dá)零部件及其他。

2019-2022年，雷達(dá)及配套裝備由6.21億元提升至8.94億元，2023年下降為5.86億元，2024年大幅降低至0.89億元。

2019-2024年雷達(dá)零部件維持在0.41億元-1.45億元區(qū)間，其他業(yè)務(wù)營收占比較少，不超過0.10億元。

2.5、國睿科技

國?？萍脊煞萦邢薰臼怯芍袊娮涌萍技瘓F(tuán)公司第十四研究所整合旗下優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)資源組建而成，于2013年在上海證券交易所上市，聚集雷達(dá)裝備及相關(guān)系統(tǒng)、工業(yè)軟件及數(shù)字化解決方案等朝陽產(chǎn)業(yè)。

公司雷達(dá)裝備及相關(guān)系統(tǒng)板塊產(chǎn)品覆蓋國際化經(jīng)營、軍工電子、公共氣象、應(yīng)急管理、交通、水利、電力等國家重大戰(zhàn)略需求及民生重點(diǎn)領(lǐng)域。公司將新一代雷達(dá)技術(shù)成功應(yīng)用于民用雷達(dá)領(lǐng)域，攻克大型相控陣天氣雷達(dá)技術(shù)，研發(fā)出代表世界先進(jìn)水平的大型相控陣天氣雷達(dá)，持續(xù)引領(lǐng)氣象雷達(dá)發(fā)展。公司基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，率先研制出智慧氣象綜合觀測系統(tǒng)，為雄安新區(qū)等地的新型智慧城市建設(shè)提供有力保證。公司在S模式協(xié)同監(jiān)視與數(shù)據(jù)鏈、雷達(dá)信號處理、大數(shù)據(jù)挖掘等多個(gè)領(lǐng)域持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)，確保在雷達(dá)裝備與系統(tǒng)領(lǐng)域保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。

圖|公司營收及結(jié)構(gòu)

來源：與非研究院整理

2020-2021年，公司雷達(dá)整機(jī)和子系統(tǒng)營收由22.85億元下降至20.20億元，2022-2024年由21.23億元增長至26.73億元。

三、總結(jié)

國內(nèi)相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)不斷自主研發(fā)，突破創(chuàng)新，數(shù)字化技術(shù)雖介紹不多，但在特定場景的應(yīng)用也可見一斑。國內(nèi)上市公司圍繞相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)在軍用、民用上都已經(jīng)形成了一定的規(guī)模和數(shù)量。

未來，相控陣?yán)走_(dá)在技術(shù)上趨勢上會(huì)不斷提升探測精度、分辨率與抗干擾能力，推進(jìn)數(shù)字波束形成等技術(shù)發(fā)展應(yīng)用，還會(huì)朝著小型化、輕量化、智能化、自主化邁進(jìn)，融入人工智能等實(shí)現(xiàn)自主決策，加強(qiáng)多源信息融合與跨域協(xié)同。應(yīng)用領(lǐng)域上持續(xù)拓寬，在軍事領(lǐng)域鞏固地位，也會(huì)繼續(xù)深入智能交通、無人駕駛、智能安防、天氣預(yù)報(bào)等民用場景。