睿创微纳发布低成本卫通相控阵技术

当前，全球卫星互联网星座建设驶入快车道，空间段卫星组网持续推进，产业重心逐步向下游地面终端与行业应用转移。卫通相控阵终端作为用户接入卫星网络的关键硬件，是释放卫星互联网产业价值的重要载体。但现阶段，终端造价偏高依然是横亘在行业规模化商用面前的核心阻碍，如何兼顾高性能与可落地成本，成为产业共同探讨的重要命题。

在10月28日举办的第二十七届卫星应用大会创新论坛上，睿创微纳（股票代码：688002）旗下微波品牌——睿创微波（Raytron Microwave）带来《低成本卫通相控阵技术》主题演讲，完整拆解从芯片、PCB、软件算法到测试环节的全链路降本增效实现路径。直面传统终端在制造工艺与系统架构上的固有短板，依托全栈自研能力实现全链条技术突破与产品落地，推动卫星通信终端从 “能用”，向着 “性能可用、规模可及” 的方向加速演进。

传统卫通终端痛点：

架构短板与成本瓶颈

传统卫通终端普遍采用天线与基带模组分离的分立架构，在成本、效能与可靠性上存在三重局限：

架构分离，器件冗余度高：天线侧独立配置接收、发射子阵控制器，单独完成移相码解算、波束指向控制等功能，与基带主控控制器形成多层级控制架构，器件堆叠冗余。

计算链路冗长，处理效能偏低：姿态解算、动中通跟踪等运算分散在不同控制器中，数据交互链路长，信号处理时延高，波束跟踪响应速度受限于架构层级，计算效能低。

成本高且可靠性低：传统AOB（Antenna on Board）架构通常需要16~18层PCB，设计难度大、加工周期长、良率提升困难等问题，进一步推高终端的制造成本并降低可靠性。

核心破局点一：

关键芯片自研

芯片是相控阵终端的核心成本项，同时也决定整机射频性能上限。睿创微波坚持核心芯片自主研发，基于国产化工艺，构建了覆盖ABF模拟波束赋形芯片、上下变频芯片、中频收发芯片、IMU芯片的完整自研芯片矩阵，从源头降低外部器件依赖，管控硬件成本与供应链风险。

自研ABF芯片

ABF芯片是相控阵天线实现波束赋形、幅相调节的核心器件。睿创微波针对Ka频段卫通业务需求，完成接收、发射两类ABF芯片自主研发。芯片内部采用低噪声放大巴伦、平衡式功放等优化架构，通过自适应增益抵消技术改善毫米波集成电路温度漂移问题，同时兼容LDO供电模式，能够适配不同阵列规模的布阵方案。在优先保障ABF芯片的量产一致性、稳定性与可靠性的前提下，优化噪声系数、输出功率、移相衰减精度、功耗等指标，实现了芯片批产成本大幅下降，助力终端整机的成本优化。

典型产品参数：

自研上下变频芯片

相比传统分立器件变频模块，睿创微波基于SiP（系统级封装）与射频芯片设计优势，开展低成本上下变频芯片设计，单芯片即可实现Ka频段与C频段之间的频率转换，在成本、功耗、尺寸上实现数量级优化——元器件数量与物料成本大幅压缩，链路功耗成倍下降，模块体积缩小一个量级以上，同时凭借半导体工艺的一致性显著提升产品可量产性与可靠性。

典型产品参数：

自研中频收发芯片&IMU芯片

中频收发芯片高度集成混频、滤波、增益控制、ADC/DAC、频率综合器、数字上下变频等功能模块，单芯片完成中频信号完整处理链路，减少板卡器件数量，降低板级设计复杂度。

自研IMU芯片，集成陀螺与加速度计，完成载体三维姿态信息采集，直接为动中通波束跟踪提供原始姿态数据，无需额外外挂分立惯导模组，进一步精简整机BOM，同时提升姿态感知链路的一致性。实时测量载体在三维空间内的线加速度、角速率（角速度），并可进一步解算出短时间内的姿态角。

典型产品参数：

核心破局点二：

先进天线技术

除了芯片本身，PCB是终端成本的另一大核心构成。睿创微波通过相控阵天线技术创新与国产板材替代，从制造工艺与供应链韧性两个维度，持续压缩硬件成本。传统AOB架构通常需要16~18层PCB，设计难度大、加工周期长、制造良率低，是推高终端成本的重要因素。因此，睿创微波自研4种先进相控阵天线技术路线，大幅降低PCB层数与工艺复杂度。

AiP（Antenna in Package）

芯片封装集成天线

采用半导体封装工艺，将天线辐射单元、射频前端芯片、变频芯片（可选）、电源管理芯片等全部集成在单一芯片封装内，高度实现 “芯片+天线” 的封装级一体化集成。AiP芯片可单独视为一个微型相控阵子阵，母板PCB层数降至6层，大幅降低设计难度，缩短加工周期，适合高集成度、曲面阵、共形阵等场景。

MTA（Mosaic Tile Antenna）

锦砖贴片元件天线

睿创微波独创的模块化相控阵天线架构：基于LTCC工艺实现2x2无源阵列和极化选择器的集成，将无源阵列天线设计成表贴元器件，与母板PCB装配成整阵。依托「化整为零」的标准化、模块化设计，阵列规模可按需拼接，不同终端场景无需重新设计阵面，大幅降低设计难度，缩短生产周期。PCB层数可降至8层，进一步优化加工成本。

ATF（Air Thin Film）

空气介质薄膜天线

基于空气介质薄膜技术实现整个相控阵天线阵面的设计和制造，以空气为介质，降低传输损耗和扫描损耗。阵面重量轻、厚度极薄，广泛应用于低成本Ku卫通相控阵、Ku/X波段无人机探测雷达及消费产品领域。PCB层数可降至8层。

SAL（Solid-Air Layer）

固态空气叠层天线

睿创微波针对低成本、低损耗、轻量化场景自研的创新型天线技术：基于固态空气薄膜技术实现整个相控阵天线阵面的设计和制造，以固态类空气材料为介质，降低传输损耗和扫描损耗。相比ATF技术，可以工作在更高的频率，阵面重量轻、厚度极薄，适配对成本有极致要求的场景，且具备更优秀的量产一致性、稳定性、可靠性，广泛应用于低成本Ka卫通相控阵、消费产品领域。PCB层数可降至8层以下。

核心破局点三：

天线基带算法融合

传统卫通终端普遍采用天线、基带相互独立的硬件架构：天线侧单独配置控制器，独立完成星角度解算、波控移相码解算及动中通跟踪等功能。该架构不仅推高了控制器及其外围器件的硬件成本，且计算层级多、数据交互链路长，信号处理时延大，整体效能受限。

睿创微波将天线控制功能融合至基带资源统一承载，以"算法融合"替代"硬件堆叠"，实现一套平台、统一调度，带来三重价值：

简化硬件设计：省去独立天线控制器及周边外围电路，器件数量与PCB面积同步缩减，硬件架构大幅精简；

提升计算效能：压缩数据交互链路，降低信号处理时延，波束跟踪响应更敏捷，动态指向更精准；

降低综合成本：硬件物料与调试成本双降，故障点位同步减少，终端可靠性与可量产性显著提升。

由此，天线控制从"独立硬件单元"演变为"基带软件功能"，为小型化、低成本卫通终端的大规模部署扫清了架构层面的核心障碍。

核心破局点四：

测试低成本

相控阵终端多频点、多波位、多剖面、多通道的特点引入海量的测试状态，目前行业内常见测试方案成本高昂。睿创已开展AiP OTA FT测试、终端紧缩场和多探头球面近场、PWG测试系统的建设及测试方案开发，大幅降低终端测试成本。

AiP芯片OTA测试

针对有源相控阵AiP芯片小阵的实验室调试验证，尽可能采用多波束方向（模拟简易方向图）快速验证，且便于快速更换EVB/DUT Board/芯片；

采用非暗室的Open结构，通过Peek材质制作支架，可安装9组测试天线（最多支持9个关键方向测试），支架天线面结构可上下调节高度，最大高度600mm。

紧缩场测试系统

整个系统包括1套0.6米静区紧缩场暗室、卫星模拟器仪表及自研自动化快速测试软件；

以8频点、2048阵元为例：天线校准时间≤3分钟，研发项测试时间≤33分钟，适合研发样机快速、精确测试。

多探头球面近场测试系统

整个系统包括1套多探头球面场子系统暗室、1套环形导轨、2台转移小车和方位转台、1个机械臂、1套射频及控制单元、2个自动上下料工作台;

以8频点、2048阵元为例：天线校准时间≤2分钟，批量项测试时间≤5分钟，适合大规模批量生产。

PWG测试系统

用大口径有源相控阵，在有限空间内生成平面波，为小口径被测阵列构造可控测试场。建造成本低，占地面积小，适合大规模产线测试；

以8频点、2048阵元为例：天线校准时间≤2分钟，批量项测试时间≤5分钟。

卫星互联网的商业化落地，从来不是单一环节的技术突破，而是全产业链的协同降本与效率提升。低成本相控阵终端的核心，是在保障性能指标与可靠性的基础上，通过系统性的技术创新，真正打破 “高性能必然高成本” 的固有矛盾。

未来，睿创微波将坚持全栈自研的技术路线，持续突破先进相控阵天线的性能边界，以高可靠、高集成、高性价比的国产化产品与解决方案，携手产业链上下游伙伴，共同推动卫星互联网应用技术迭代升级与产业规模化落地。

睿创微纳（股票代码：688002）是国家级高新技术企业，科创板首批上市企业，致力于成为全球领先的物理AI端到端多维感知芯片与系统方案供应商。

公司秉承“以技术进步为客户创造增量价值”的企业使命，深耕红外、微波、激光三大感知领域与AI多维感知模型研发，构建从专用集成电路、感知芯片、多维感知融合尖端AI模型、AI 智能整机与系统解决方案的全产业链核心能力。

作为全球领先的多维感知核心器件与子系统供应商，公司先后推出全球首创8微米、6微米红外探测器芯片、AI感知算法与系列创新产品，核心技术达到全球领先水平。

公司将红外、微波、激光等多维感知技术与AI技术深度融合，构建“感知芯片-AI计算-系统应用”的全栈能力，打造从多维感知到智能分析决策的一体化平台。产品广泛应用于商业航天、低空经济、智能驾驶、AI机器人、消费电子、安消防、应急救援、工业制造、医疗健康等诸多重要领域。

公司坚持技术驱动与价值创造，以“在人类技术进步史上留下自己的脚印”为愿景，持续拓展人类与物理AI端到端感知能力，以全链路自主可控的技术创新能力与全球化技术生态，为客户提供智能、可靠、更具竞争力的物理AI多维感知解决方案。