十年开启万亿级市场,以核心射频技术共赴卫星通信的星辰大海

原创 Qorvo半导体 2024-10-28 11:06

十年前的2014年,那一年国务院及多个部委相继出台支持商业航天产业发展的政策,并明确鼓励民营企业发展商业航天。短短十年间,国内已经有超过20家充满活力的民间火箭发射企业,而它们的背后是一个卫星互联网大规模组网需求爆发的大时代,是一个超万亿的巨大市场。据艾媒咨询预估,2024年商业航天市场规模约达2.34万亿元。这一庞大的市场规模不仅反映了中国市场的需求潜力,也突显了中国在全球商业航天领域中的重要地位。


随着中国低轨卫星互联网星座项目“千帆星座”成功首发,全球将见证一个由数万颗卫星组成的庞大网络的建设,这将为全球用户提供可靠的高速互联网连接服务。中国将作为全球通信网络的关键参与者之一,与其他国家共同推动全球航天技术的进步和发展,全球航天产业的竞争格局将进一步优化,推动整个行业实现更高水平的创新与发展。



接下这“泼天”的通信热度,
须从这几大核心技术入手

全球卫星通信主要涵盖L、S、C、X、Ku、Ka、Q/V等波段,许多公司并没有专注于较低的频率范围,而是专注于更高频率的Ka波段,以及V波段(40-75 GHz),为互联网接入和5G等应用提供了更多的分配频谱。由于视频带宽要求的增加以及支持多载波系统对高线性功率的需求,在Ka等更高波段工作给射频信号链电路设计带来了新的挑战



随着卫星通信技术的持续演进与广泛应用,其所带动的半导体市场需求呈现出显著的增长态势,尤其在射频前端(RF Front-end)组件的研发与生产方面,成为市场增量的主要承载领域,包括上行链路的功率挑战与功放技术革新、下行链路的灵敏度需求与射频前端优化,以及天线设计的复杂化与共用难题。


在卫星通信系统中,端侧设备(如地面终端、移动设备)向卫星发送信号的上行链路,其发射功率需求远超传统的蜂窝通信系统这是因为卫星通信链路距离长,路径损耗显著增加,且受大气衰减、雨衰等因素影响,需要更高的发射功率以确保信号抵达卫星时仍具有足够的强度,保证通信质量。这一要求对功率放大器(PA)的设计与制造提出了全新的挑战,这意味着半导体厂商需要采用先进的工艺技术,如氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等宽带隙材料,以实现高功率密度良好的热管理。另一方面,功放模块还需具备动态功率控制能力,能够在不同环境条件和通信需求下灵活调整输出功率,同时兼顾节能与性能需求。


卫星通信的下行链路,即卫星向地面终端传输信号的过程,由于同样受到长距离传输导致的链路损耗以及多径效应、多普勒频移等问题的影响,对接收端的灵敏度和信噪比(SNR)要求极高。为此,射频前端的其他关键组件,如低噪声放大器(LNA)和射频开关,必须进行针对性设计与改进。低噪声放大器需要在极低的噪声系数下提供足够的增益,以最大限度地提升接收到的微弱卫星信号强度,同时保持良好的选择性,抑制邻道干扰。这要求采用低温漂高稳定性的半导体材料和先进封装技术,以及精细的电路设计,确保在宽工作带宽内维持优异的噪声性能。射频开关则需要具备快速切换、低插入损耗和高隔离度特性,以在多频段、多模式通信场景中准确切换接收通道,防止信号串扰。


发射功率和信噪比的严苛要求不仅推动了射频前端组件的技术创新,也对卫星通信系统的天线设计提出了新的挑战。特别是当需要在同一设备上集成不同波段(如C、Ku、Ka等)的卫星通信天线,甚至与其他无线通信系统(如Wi-Fi、蜂窝网络)共享同一物理天线时,设计难度显著增加。


以关键射频技术赋能卫星通信,
Qorvo的产品阵列再扩增

作为全球航空航天产业中射频核心技术与解决方案的领军企业,Qorvo深度涉足卫星通信领域,构筑起跨越L波段至Ka波段的全方位射频产品矩阵,产品阵容囊括了功率放大器低噪声放大器独立式射频开关精密滤波器数字式步进衰减器混频器倍频器移相器等一系列关键组件,凭借卓越的可靠性树立行业标杆,为卫星通信技术创新提供了坚实支撑。


事实上,Qorvo一直在卫星通信和太空探索中发挥着重要作用:为好奇号火星探测器着陆系统(2011 年发射)提供雷达组件;2015年新视野号深空探测器在距离冥王星 8,000 英里的地方发回了令人叹为观止的景色,其中就有Qorvo 的三倍频器压控振荡器功率放大器;卡西尼-惠更斯号太空探测器(1997 年发射)能够绘制土星及其光环和卫星的地图。



借助Qrovo提供的硅基卫星通信IC,可以实现高性能小尺寸低成本的相控阵天线用户终端。Qorvo的IC用于支持FDD(频分双工)操作,但也可以支持TDD(时分双工)操作,覆盖全球卫星通信Ku和Ka频段。该系列中的每个IC都支持4个双极化辐射元件,具有充分的极化灵活性。每个通道都有自己的相位和增益控制,以提供尽可能大的灵活性。这些IC采用专为批量射频生产而设计的商用CMOS硅基工艺,确保性能和成本实现理想平衡,让卫星通信的平板有源电子扫描天线的商业化成为现实。


空天一体通信时代开启,
商业卫星市场即将走向星辰大海

年初的全国两会期间,以“商业航天”为代表的新兴科技产业备受关注,并首次写入《政府工作报告》;上海也于去年提出打造低轨宽频多媒体卫星“G60 星链”,拟布局1.2万颗卫星组成的组网……这些都为以卫星通信为主的商业航天市场按下了“加速键”。


卫星非常适合在5G网络中提供额外的回程支持,增强关键环节的冗余度,并为偏远和农村地区提供更广泛的网络覆盖。3GPP标准机构将非地面网络(包括高空平台系统、无人机、NGSO和GEO卫星)视为5G技术发展的重要方向。我们将在未来看到一个统一的网络基础设施,整合地面5G网络和多轨道卫星群,大幅提升通信网络的接入规模和范围。



这些趋势需要利用毫米波平板AESA(有源电子扫描阵列)来同时支持地面和卫星系统。今年,在航天、卫星通信及5G应用的智能有源阵列天线技术领域深耕二十多年并有深厚布局的Anokiwave加入了Qorvo,其高性能硅基集成电路将进一步增强Qorvo在卫星通信领域的产品与技术实力,Anokiwave创新的有源天线IC产品组合,结合Qorvo在产品互补性、全球影响力和市场占有率方面的优势,为实现高度集成和高性能的有源天线提供了新的选择,有望将有源相控阵天线技术普及开来。


随着物联网和边缘智能爆发增长,全球连接的需求从未如此迫切,如果没有对广泛海洋和偏远地区卫星星座的协助,移动网络本身无法实现全球覆盖。最近几年来,卫星发射数量屡创新高,基于卫星的应用日益增多,商业卫星运营前景一片光明。这些投资也同步推动了数量空前的用户终端,空天一体大趋势下商业卫星和终端通信市场即将迎来持久的爆发增势。


Qorvo半导体 射频领域技术分析与分享, 半导体行业信息交流
评论
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 63浏览
  • 自动化已成为现代制造业的基石,而驱动隔离器作为关键组件,在提升效率、精度和可靠性方面起到了不可或缺的作用。随着工业技术不断革新,驱动隔离器正助力自动化生产设备适应新兴趋势,并推动行业未来的发展。本文将探讨自动化的核心趋势及驱动隔离器在其中的重要角色。自动化领域的新兴趋势智能工厂的崛起智能工厂已成为自动化生产的新标杆。通过结合物联网(IoT)、人工智能(AI)和机器学习(ML),智能工厂实现了实时监控和动态决策。驱动隔离器在其中至关重要,它确保了传感器、执行器和控制单元之间的信号完整性,同时提供高
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:28 166浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 94浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 61浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 62浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 62浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 69浏览
  •     为控制片内设备并且查询其工作状态,MCU内部总是有一组特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)。    使用Eclipse环境调试MCU程序时,可以利用 Peripheral Registers Viewer来查看SFR。这个小工具是怎样知道某个型号的MCU有怎样的寄存器定义呢?它使用一种描述性的文本文件——SVD文件。这个文件存储在下面红色字体的路径下。    例:南京沁恒  &n
    电子知识打边炉 2025-01-04 20:04 60浏览
  • 随着市场需求不断的变化,各行各业对CPU的要求越来越高,特别是近几年流行的 AIOT,为了有更好的用户体验,CPU的算力就要求更高了。今天为大家推荐由米尔基于瑞芯微RK3576处理器推出的MYC-LR3576核心板及开发板。关于RK3576处理器国产CPU,是这些年的骄傲,华为手机全国产化,国人一片呼声,再也不用卡脖子了。RK3576处理器,就是一款由国产是厂商瑞芯微,今年第二季推出的全新通用型的高性能SOC芯片,这款CPU到底有多么的高性能,下面看看它的几个特性:8核心6 TOPS超强算力双千
    米尔电子嵌入式 2025-01-03 17:04 39浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 67浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦