臻镭科技研究报告致力于特种行业模拟芯片

（报告出品方/作者：华安证券，邓承佯）

1国家重大装备核心芯片供应商之一

浙江臻镭科技股份有限公司已建成国内一流的终端射频前端芯片、相控阵T/R组件及微系统设计、高密度集成封装、电性能测试和可靠性中心四大平台。浙江臻镭科技股份有限公司成立于年9月，专注于终端射频前端芯片、高密度封装微波模组和微系统，是集设计开发、研制、生产和销售为一体化的民营高新技术企业。目前是国家高新技术企业，建有省级高新技术企业研究开发中心。公司现已成为国内行业通信、雷达领域中射频芯片、微系统及模组核心供应商之一。

根据年年报披露，郁发新先生持有公司21.04%股份，是公司的实际控制人。郁发新先生作为公司技术领军人物，多年深耕以射频芯片为主的集成电路芯片的研发工作，是国防科技卓越青年人才和国防科技创新团队牵头人，承担国家多个重点工程项目的核心芯片研制，分别获得年国防科技进步二等奖1项和年军队科技进步一等奖1项。

1.1无线通信终端和通信雷达系统芯片重要供应商

公司自成立以来，始终聚焦于高性能集成电路芯片的技术攻关，并已成为国内特种领域通信、雷达领域中射频芯片和电源管理芯片的核心供应商之一。公司的产品已应用于多个国家重大装备型号，其中终端射频前端芯片已应用于无线通信终端、北斗导航终端和新一代电台；射频收发芯片已应用于高速跳频宽带数据链和数字相控阵雷达系统；电源管理芯片已应用于低轨通信卫星星座，以及区域防护、预警、空间目标监测雷达；微系统及模组已应用于通信卫星和机载载荷。公司产品作为核心芯片应用于多个型号装备中，并亮相于70周年国庆阅兵的多个方阵。无线通信终端方面，公司研制的终端射频前端芯片、射频收发芯片及电源管理芯片可在终端设备中提供从天线到信号处理之间的完整解决方案，并应用于无线通信终端的发射链路和接收链路。

在发射链路中，射频收发芯片接收来自基带芯片的数字基带信号，并将其通过数模转换、混频、滤波、放大后传输给终端射频前端芯片，终端射频前端芯片对信号进行放大后传输给天线。在接收链路中，终端射频前端芯片对来自天线的微弱射频信号进行放大，并传输给射频收发芯片，射频收发芯片将射频信号放大、混频、滤波、模数转换为数字信号，发送给基带芯片进行处理。电源管理芯片为发射链路和接收链路中各芯片提供良好的供配电。

通信雷达系统方面，公司研制的微系统及模组等产品是其重要组成部分，具体包括T/R射频微系统及模组、馈电网络、中频微系统等产品。T/R射频微系统及模组采用相控阵T/R套片研制而成，实现射频信号放大、幅相调节和收发切换等功能。馈电网络主要由功分器和功合器等无源器件组成，实现发射信号功率分配及接收信号功率合成的功能。中频微系统包括射频收发芯片、高速高精度ADC/DAC、负载点电源芯片等芯片，实现射频信号变频、滤波、增益控制、数模转换和供配电等功能。电源管理芯片也为T/R射频微系统及模组和中频微系统中各芯片提供良好的供配电和低功耗电源管理。

1.2主营业务增长稳健，产品结构和业务持续优化

年公司实现营业收入2.43亿元，较上年同期增长27.28%，归母净利润为1.08亿元，同比增长8.98%。公司全年的业绩取得了较为稳定的增长，特别是在射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC芯片、电源管理芯片、微系统及模组领域均实现了较大程度的增长。

2自研技术，专注集成电路重点芯片

公司主营业务包括芯片产品和技术服务两类。公司主营业务产品包括终端射频前端芯片、射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片、微系统及模组等，而公司提供的技术服务主要根据客户的需求，围绕上述主营业务产品开展研发工作。

2.1射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC业务板块

2.1.1射频收发芯片：终端通信核心模块的重要组成

软件无线电技术，可通过一颗射频芯片即可支持不同通信应用。随着通信技术的快速发展，目前无线通信技术已经可以提供包括语音、数据传输、互联网接入、视频和定位等多种服务。每种服务对应多种通信标准，其各自服务于不同应用领域。

软件无线电因为可以支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，成为了第四代移动通信技术中核心技术之一。软件无线电（SoftwareDefinedRadio，SDR）的概念是由瑞典的JosephMitola博士于年最早提出的。当时主要运用于军事领域，是为了通过软件更改同一种硬件的配置，实现了单台无线电电台支持十种不同的军用无线电协议并工作在2MHz至2GHz之间的任意频率，从而解决不同兵种之间电台的通信功能及频段不一的问题。后来，由于软件无线电技术在灵活性和开放性等方面上表现出来的显著优势，该技术广泛运用于民用通信领域。

软件无线电主要由三部分组成，即用于射频信号变换，位于A/D、D/A之前的射频处理（含天线）前端；高速A/D、D/A；以及数字信号处理（DSP）单元三部分。天线一般要覆盖比较宽的频带；射频前端主要完成模拟上/下变频、滤波、功率放大等任务；A/D转换器要有足够的动态范围，较高的采样率，12位以上的分辨率，以保证足够的动态范围；DSP器件负责承担A/D数字化后的处理任务。鉴于目前DSP器件水平的限制，A/D之后的数字信号可先经由专用数字下变频器处理，降低数据速率，变换到基带，再由通用DSP进行处理，或者采用多片DSP并行处理的方法可编程射频收发芯片为核心的软件无线电通信平台的单兵化也是不可避免的趋势。可编程射频收发芯片能够对载波频率和信号带宽进行编程，其中的信号带宽可编程一方面是为了满足各通信制式的需求，另一方面也是利用扫频实现信号捕获时所必须拥有的能力。我国对于可编程RF的需求却非常大，应用的领域包括但不限于数字阵列雷达、C波段雷达收发系统、卫星通信的地面终端设备、卫星移动通信终端设备、战术导弹系统、战场数据链、无缆化卫星通信和无人机数据链系统。

2.1.2高速高精度ADC/DAC：模拟电路皇冠上的明珠

A/D转换器简称ADC（AnalogtoDigitalConverter）,就是把输入的模拟量转换成数字量的接口电路；D/A转换器简称ADC（DigitaltoAnalogConverter），就是吧输入的数字量转换成模拟量（电压或者电流）输出的接口电路，二者均为数字系统中必不可少的组成部分。

模数转换器（ADC）功能是将输入的模拟信号转化为离散时间数字信号输出，其工作过程可以大致分采样、量化和编码等三个步骤。模数转换器输入的模拟信号首先需要通过抗混叠滤波器把输入的高频信号进行滤除，通常避免高频信号与ADC采样时钟混叠至带内（如果混叠至带内会导致ADC输出无法恢复出输入信号），通常保证输入信号的带宽不超过ADC采样率的一半。ADC由采样时钟控制对输入信号进行采样，采样后一般通过电容保持电压住然后开始量化，量化器工作完成后输出数据，常见的输出数据格式有：温度计码、二进制码、格雷码等，需要根据不同的应用进行选择，最常见的方式是通过编码电路将输出数据转成二进制数据输出，完成模拟信号至数字信号的转换。

模数转换器在现代电路系统中成为模拟与数字世界沟通的桥梁。随着无线通信系统的不断发展，模数转换器作为接收环路中模数接口的核心电路，无线通信系统对其要求转换速度及精度越来越高。由于不同的应用场景对ADC的需求不同，因此有不同种类架构的模数转换器被研究出来，目前主流的架构包括逐次逼近型SARADC、全并行工作的FlashADC，流水线形式工作的PipelineADC以及SigmaDeltaADC，它们在速度、精度和功耗等方面有着显著的差异。在所有架构中SARADC、PipelineADC、FlashADC均为奈奎斯特类型的ADC，其有效带宽通常为采样率的一半，与之相对应的是采用NoiseShaping结合OverSampling技术的SigmaDeltaADC其系统主要包括SigmaDelta调制器和CIC数字抽取滤波器，其主要原理是通过调制器将带内噪声进行整形并推至带外高频处，最后通过CIC数字抽取滤波器将带外噪声滤除，由于采用过采样技术，其有效带宽很低，但可以实现16bit以上的分辨率，广泛应用于一些低频的仪表仪器检测、超高精度传感器等应用中。

当前高速高精度ADC的研究方向为分辨率大于10位，采样速率为GHz量级。CMOS技术的进步使数字系统朝着大规模、复杂性和鲁棒性方面不断发展，如今的趋势更是将越来越多的信号处理功能从模拟域转移到数字域，目的是降低芯片成本和提高其可靠性。因此，以往在模拟域中执行的许多功能现在都转为在数字域中执行，芯片的性能也得到了极大提升。在两个领域间进行转换永远离不开关键设计模块ADC，并且由于数字信号处理(DSP)对微电子系统核心功能的控制，推动着高性能ADC的不断发展。伴随着数字系统的高速发展，对ADC的性能也提出了越来越严格的要求，需要ADC为后级的DSP提供更为精确的信息，这通常要求ADC具有更高的速度和分辨率。

数模转换器的基本功能就是将数字信号转换成模拟信号。要被转换的数字信号的形式通常是并行的N位二进制数字码，数模转换器会根据二进制数字的大小输出对应的模拟信号。它包括二进制开关、加权网络、输出放大器和基准电压源。二进制开关受DAC输入的二进制数字信号控制，加权网络则根据开关的通断以基准电压为单位产生与输入信号成比例的电压，最后再由输出放大器增强DAC的带负载能力。

D/A转换器可以分成过采样型和奈奎斯特型等两大类。过釆样型D/A转换器是通过提高采样速率及量化噪声整形来实现信号带宽内的高信噪比，从而实现16位以上的超高分辨率，但输出信号带宽也限制在MHz以下，主要应用于音频系统；奈奎斯特型D/A转换器则具有高转换器速率的特点，主要应用于信号处理、无线和有线通信系统中。奈奎斯特型D/A转换器有很多种结构，电阻分压型、二进制权重电阻型、R-2R梯形结构，电容组成的电荷按比例缩放型和电流舵结构。

高速高精度D/A转换器是特种行业电子系统中至关重要的器件，其性能已成为特种行业通信、雷达、电子对抗等系统的瓶颈。根据《14位5GSPS高速DAC研究与设计》一文，如在雷达和电子战系统发射通道中，其性能指标直接决定了无线发射系统的频带宽度和信号质量。同时，随着数字信号处理技术在仪器仪表、视频处理及无线通信等领域的广泛应用，在工业、民用领域，对高速高精度数模转换器的需求也是非常迫切。然而，在需求巨大且日益增长的转换器领域，目前成熟的高性能数模转换器产品几乎都由国外公司垄断，同时，为了遏制我国航空航天和特种行业装备的升级换代，国际上对我国禁运10位3.5GSPS、12位1.25GSPS以上高性能D/A转换器，导致我国国防装备与商业通讯发展均受制于人。为打破西方的技术封锁，不再过分依赖进口，我国必须自主实现数模转换器领域的技术突破，研制具有自主知识产权的速度在GHz以上、精度在12～16位的高速高精度数模转换器产品显得尤为迫切和必要。

2.1.3公司基于SDR理念设计，指标已媲美同业产品

公司射频收发芯片基于软件定义无线电（SDR）的理念设计，包含增益放大、混频、滤波、模数/数模转换等功能，具有软件可配置、多模并发、快速跳频、高集成、低功耗等特点；高速高精度ADC/DAC具有大带宽、高采样率、高精度、低功耗等特点。

公司设计的射频收发芯片采用了电流复用低功耗前馈运放、噪声抵消低噪放、数模混合跟踪校正、带温度补偿的快速自动频率校准电路等技术，具备低噪声、高线性、快速跳频、宽温工作等优势。

公司作为射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC芯片特种行业的技术引领者，公司射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC芯片产品在数字相控阵雷达、数据链和卫星互联网的应用均取得实质进展。

2.2终端射频前端芯片业务板块

2.2.1终端射频前端芯片：集成电路中难度较高的技术方向

射频前端是无线通信系统中的核心部分。目前市场上的终端主要组成部分包括芯片、存储、显示屏/触摸屏、摄像模组、电池、电路板等。每个组件领域的技术革新和市场发展将共同制约着终端产业链的发展。其中，终端的无线通信模块主要由芯片平台、射频前端和天线三大部分构成。其中，芯片平台包括基带芯片、射频芯片和电源管理芯片等，基带芯片负责物理层算法、高层协议的处理和多模互操作的实现；射频芯片负责射频信号和基带信号之间的相互转换。

射频前端模块是连接通信收发芯片（Transceiver）和天线的必经通路。它主要包括：功率放大器（PA），滤波器（Filter）、双工器或多工器（Duplexer或Multiplexer）、低噪声放大器（LNA）和开关（Switch）或天线调谐模块（ASM）等。一些终端的射频前端架构中，会在天线开关后增设双通器（Diplexer）、连接器（Coupler）等器件。

射频前端芯片由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、射频开关等核心元器件构成。其中，滤波器（Filter）用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；低噪声放大器（LNA）用于实现将接收通道的射频信号放大；功率放大器（PA）用于实现将发射通道的射频信号放大；射频开关（RFSwitch）用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换；双工器（由两个滤波器组成）用于将发射和接收信号通路进行隔离，从而保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。

射频前端芯片架构包括接收通道和发射通道两大部分。当射频部分处于接收状态时，开关的接收支路打开、发射通道关闭，功率放大器（PA）关闭，从天线接收到的电磁波信号转换为二进制数字信号，通过开关的接收支路到双工器，经过滤波后传递给低噪声放大器（LNA）放大，放大后传递给收发机进行信号处理，完成信号接收；当射频部分处于发射状态时，开关的接收支路关闭、发射支路打开，低噪声放大器（LNA）处于关闭状态，从收发机发出的二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号，经过功率放大器（PA）放大，再通过滤波器（Filter）滤除杂波，通过双工器后连接到开关的发射支路，将信号通过天线发射出去。

射频前端中最主要的耗能元件便是功率放大器芯片，于是如何降低功率放大器芯片功耗提高其效率成为最主要的需求问题，同时作为射频前端其整体结构尺寸也有着极大的要求，对于小型化芯片同样有着重要的需求。

低噪音放大器作为射频芯片接收通道的关键模块之一，位于射频芯片最前端。天线接收的微弱射频信号经射频滤波器处理后，送入低噪声放大器，其是射频芯片中接收机模块的第一个有源电路，低噪声放大器的性能对接收机整体性能有直接且重要的影响。

2.2.2公司自研技术，已形成了一系列高性能射频前端套片

公司终端射频前端芯片采用大宽带、高线性、高效率、高可靠性设计技术，形成一系列高性能射频前端套片，主要应用于自组网、电台、数字对讲、导航、天通卫星通信等无线通信终端。

核心技术方面，公司射频终端前端芯片主要核心技术为基于低通滤波器结构有耗式匹配电路技术、带阈值跟踪和温度补偿功能的有源偏置电路技术、功放堆叠技术及开关耐受功率提升技术。

公司设计的终端射频功率放大器采用了全通宽带有耗匹配架构、封装一体化协同仿真等技术，具备超宽带、高线性、高效率等优势。

公司设计的终端低噪声放大器采用了带栅极补偿负载网络的改进型堆叠管芯电路架构、有源偏置等技术，具备低功耗、宽带、增益稳定等优势。

2.3电源管理芯片业务板块

2.3.1电源管理芯片：应用最为广泛的关键器件

电源管理芯片的性能和可靠性对电子产品的性能和可靠性有着直接影响，是电子设备中的关键器件，广泛应用于几乎所有的电子产品和设备。电源管理芯片（PowerManagementIntegratedircuits），是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。其主要负责识别、控制CPU供电幅值，产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。

电源管理芯片中的核心模块主要包括电荷泵、DC-DC变换器和线性稳压源等。电荷泵也即开关电容电压转换器，其主要模块包括比较器，开关阵列，电容阵列以及逻辑电路，其工作方式是通过开关阵列控制电容阵列的充电与放电，从而实现电压的升高。由于电路中不包括电感元件，电荷泵的面积较小，但驱动能力较弱，主要应用于低负载电流系统。高效低耗化、集成化、内核数字化和智能化成为新一代电源管理芯片技术发展的趋势。随着电子信息技术的不断发展，集成电路控制技术的安全稳定性成为现阶段电子设备科技研发首要