特种射频新秀,雷达幕后英雄,臻镭科技四大

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(报告出品方/分析师:民生证券方竞)

一、臻镭科技:深耕特种行业射频半导体

1.1特种射频模拟芯片供应新起之秀,提供终端全流程解决方案

臻镭科技成立于年11月,专注于集成电路芯片和微系统的研发、生产和销售。

-年,公司根据市场需求制定了主要产品门类以及研发路线;-年公司研发的一系列产品达到批量生产状态,实现了公司完整的产品体系架构;年至今,公司快速发展,专注于深挖产品需求,丰富现有产品线。

公司以终端射频前端芯片、射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片、微系统及模组作为主要产品门类:

1)终端射频前端芯片主要包括射频功率放大器,射频开关以及射频低噪声放大器,主要用于终端通信设备以实现天线和射频收发芯片的信号处理和收发;

2)射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC主要指的是基于软件无线电架构的宽带收发芯片以及高性能的数模、模数信号转换器,主要用于无线通信设备以及通信雷达中的信号转换;

3)电源管理芯片主要包括负载点电源芯片、T/R电源管理芯片、固体电子开关芯片和电池均衡器芯片等,主要为无线通信终端和通信雷达中的器件提供电源支持;

4)微系统及模组主要指的是利用异构集成技术将器件和电路进行集成得到的模组或微系统,主要应用于通信雷达系统组件中以满足新型雷达对器件集成化,软无化,高性能的要求。

公司产品下游应用领域主要集中在特种装备中,产品兼具高性能及高可靠性。公司主要向特种装备制造商供应核心芯片。截至目前,公司产品应用装备类型涵盖电台、数据链、雷达、卫星等特种行业专网通信领域,应用公司核心芯片的特种装备已亮相于70周年国庆阅兵的多个方阵。

公司产品的应用可以进一步划分为无线通信终端和通信雷达终端两大场景:

1.无线通信终端中应用的公司产品主要包括:终端射频前端芯片、射频收发芯片及电源管理芯片

1)发射链路中,射频收发芯片进行信号转换后将信号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。

2)接收链路中,终端射频前端芯片对来自天线的信号进行放大,并传输给射频收发芯片,射频收发芯片进行信号转换后,发送给基带芯片进行处理。

3)对于发射和接收链路中的电源管理,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电源供给和管理。

2.通信雷达终端中应用的公司产品主要包括:微系统及模组、射频收发芯片以及高速高精度ADC/DAC、电源管理芯片公司芯片在雷达中具体的应用包括T/R射频微系统及模组、馈电网络、中频微系统等组件。

1)T/R射频微系统及模组:将实现信号放大,收发切换等功能的器件进行集成,在较小的体积下同时实现多种功能。

2)馈电网络:主要指利用无源器件实现发射信号功率分配及接收信号功率合成的系统。

3)中频微系统:包括实现信号转换的射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC、以及相配套的电源管理芯片。

4)电源管理芯片:为上述芯片实现电源管理和供给功能。

1.2股权结构稳定,适应公司扩张路径及未来战略

股权结构集中,实控人学术背景深厚,研发经验丰富。截至年6月28日,公司实际控制人郁发新合计控制公司28.67%的股份,其中直接持有公司21.04%的股份。同时,郁发新为臻雷投资、睿磊投资,晨芯投资持股股东,通过上述合伙企业间接控制公司7.63%的股份。从年1月至今,郁发新为浙江大学航空航天学院教授、航天电子工程研究所所长,学术背景深厚,助力公司产品的研发。

公司股权激励制度明确。年12月,公司在臻雷投资、睿磊投资和晨芯投资三个持股平台,采用员工对持股平台进行增资的方式实施股权激励,使激励对象间接持有发行人股份,三大平台激励年确认的股权支付费用共为0.30亿。

公司全资子公司航芯源,城芯科技分别负责母公司一部分主营业务。

航芯源成立于年,年被公司收购,主要负责公司电源管理芯片的研发生产和销售;城芯科技成立于年,年被公司收购,主要负责射频收发芯片、高速高精度ADC/DAC芯片的研发与销售。公司主营业务一部分由其本身承担,一部分分别由航芯源,城芯科技负责,子母公司分工明确。

1.3毛利率较高,营收增速亮眼

年至年公司营业收入呈现快速增长态势。年公司全年营收1.91亿元,同比增长25.28%,归母净利润0.99亿元,同比增长28.48%,1Q22公司营收0.31亿元,同比增长12.77%,归母净利润0.07亿元,同比下降27.36%。

公司营业收入稳步上升的主要原因是:经历了年之前技术积累和产品设计研发导入期,公司可以保持在产品领域的先发优势,持续推进新产品的定义与既有产品的性能提升,从而推动利润稳步提升。

公司费用率适应生产需求动态调整,毛利率维持高位。公司自年跨越技术积累期后,在营业收入,利润不断增长的同时,其研发费用,销售费用,管理费用及财务费用根据实际经营情况动态调整。1Q22销售费用率6.08%,同比增加0.98pct,主要是扩充销售队伍引起。

公司总体产品毛利率高企主要有以下两点原因:

1)特种行业产品具有高技术,高性能,严标准的特点,产品毛利率相比民用更高。特种行业产品相比民用产品性能要求高,销售前环节繁琐,研发周期长,前期投入大,这种特性导致公司产品技术壁垒明显,相比民用产品毛利率高。

2)产品定价流程特殊。特种行业产品定价主要由公司下游的装备制造商协商定价,无需参与特种行业用户单位的招投标流程或产品审价。因产品的特殊性质,在定价过程中下游厂商可以综合考虑公司自身因素进行定价。

公司产品中,电源管理芯片营收增长迅速,模组及微系统产品营收逐渐释放。从公司年营收结构来看,其中终端射频前端芯片营业收入0.18亿元,同比增长17.3%;射频收发芯片以及高速高精度ADC/DAC芯片营业收入0.63亿元,同比增长2.14%;电源管理芯片收入0.66亿元,同比增长.98%;微系统及模组收入0.08亿元,系新增业务;技术服务收入0.35亿元,同比下降22.38%。

1.4研发投入力度大,股权激励制度合理

公司年以来研发投入不断增加,研发人员学历高。年公司研发费用.08万元,同比增长33.68%,1Q22公司研发费用.76万元,同比增长44.8%。年以来,公司坚持持续进行研发投入和技术积累,积极推进新产品的研发和设计,提高产品市场竞争力,为未来公司业绩的稳健成长提供保障。公司研发团队核心人员学历高,研发人员具有硕士及以上学历的超过50%。

公司技术人员及实际控制人均为国内微波射频领军人物,相关工作及研发经验丰富。公司研发人员均有多年的芯片设计研发和大规模量产经验,技术人员基本在芯片领域有工作及研发经验。内部团队经过多年磨合和技术打磨,具有创新力且技术成果领先国内企业,研发能力不容小觑。

公司年计划进行持续的新产品开发,在产品相关领域内保持有利的市场地位。从各个产品线对应的研发项目来看:

1)射频前端及收发芯片持续攻关。针对射频前端以及射频收发芯片,公司发扬现有产品已有的带宽大,高效率等特点,进一步提高收发芯片集成度,在更小的空间下实现更高的性能。

2)电源管理芯片从单点突破向多点开花稳步拓展。电源管理芯片从针对无线通信终端及雷达通信领域提供电源支持和管理进一步自我突破,计划为宇航电源系统,卫星配电提供支持。

3)射频微系统加速布局。依托公司已掌握的技术,结合公司各类射频前端、ADC、DAC、电源管理芯片等多种芯片技术,公司不仅计划研发针对相控阵雷达器件,更高集成度的芯片产品,也计划针对智能终端及5G芯片中的核心芯片进行开发。

1.5募投项目分析:具有针对性,进一步完善产品线

臻镭科技此次公开IPO共发行万股公司股票,计划募集资金净额为7.06亿元,实际募资净额为15.36亿元。公司计划将募集资金中的1.27亿元,1.88亿元,0.72亿元分别用于射频微系统,可编程射频信号处理芯片,固态电子开关研发及产业化项目,1.69亿元用于总部基地及前沿技术研发项目,1.5亿元用于补充流动资金。从公司募投项目投资节奏来看,射频微系统研发及产业化项目、射频微系统研发及产业化项目、固态电子开关研发及产业化项目、总部基地及前沿技术研发项目均分3年投资。

1)射频微系统研发及产业化项目

项目建设期为36个月,主要内容是研发应用领域更广的射频微系统产品。

公司基于在射频微系统领域的先发优势,顺应集成电路芯片集成化趋势,以及客户对产品的功能,运行效率,外观的要求,进一步开发面向更多应用场景的微系统芯片。公司计划推动技术升级,为丰富产品的个性化应用方案提供可能,从而形成新的收入和利润增长点。

2)可编程射频信号处理芯片研发及产业化项目

项目建设期为36个月,主要内容是提升现有收发芯片的集成度,同时实现在带宽中频方面的性能提升以及低噪声的要求。

公司在计划现有产品上改进带宽,改进算法,实现良好的低杂散、低噪声性能,相比传统ADC/DAC芯片更适用于通信领域,进一步增加产品的市场竞争力。

3)固态电子开关研发及产业化项目

项目建设期为36个月,主要内容是基于现有固态电子开关进行升级优化,提高集成度和可靠性,降低成本。

公司在固态电子开关的研发技术以及工艺上已经具有一定的积累,基本接近国外知名厂商。公司进一步提升产品性能,有利于改善如今固态电子开关全球市场仍被国外大厂占据的现状,实现固态电子开关在航空航天以及工业控制等应用领域的国产替代。

4)总部基地及前沿技术研发项目

项目建设期为36个月,主要内容是扩充办公场地以及为开展高成品率优化设计仿真技术和多物理场数值分析技术的研究提供研发实验室。

公司充分考虑到保持高成本率是芯片设计公司提升利润水平的关键因素,积极布局高成品率优化设计仿真技术和多物理场热电磁耦合应力仿真技术研发,提升设计以及业务运算效率,降低成本,加快市场响应速度。(报告来源:远瞻智库)

二、四大产品线加速研发,下游应用广泛

2.1射频前端芯片:特种行业产品性能要求严格,市场前景广阔

公司生产的终端射频前端芯片主要包括终端功率放大器、终端低噪声放大器、终端射频开关:

1)终端功率放大器:主要用于对将来自射频收发芯片的发射信号进行放大,并传递给发射天线。

2)终端低噪声放大器:主要用于放大来自天线端的接收信号,并将放大后的信号传输给射频收发芯片进行处理。

3)终端射频开关:用于信道选择以及天线的收发切换。公司终端射频前端芯片相比民用产品带宽值更高,线性度更好,传输效率更高,在不同环境下的工作效果稳定。

射频前端芯片产品研发成果转化结果明显。年,公司不断推进产品创新,新研了30款功率放大器产品,满足电台、自组网通信、北斗导航、测控通信、数据链等多种应用需求;新研了35款低噪声放大器产品,覆盖Sub-6GHz频段;新研了4款射频开关产品,拥有多种切换模式,具备高耐受功率能力。

射频前端芯片全球市场量价齐升,市场规模广阔。

根据QYRElectronicsResearchCenter的统计,从年至年全球射频前端市场规模年复合增长率13.83%,年市场规模达.16亿美元。由于5G网络商业化建设,前端射频器件的需求持续增加,自年起全球射频前端芯片市场迎来了快速增长。年至3年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率16.00%持续高速增长,3年接近.10亿美元,未来高性能前端射频芯片市场需求将进一步扩展。

射频前端芯片在下游特种行业领域适用性强,助力通信系统高度融合。公司终端射频前端芯片的下游应用领域主要包括特种行业的无线通信终端,适应于多种极端环境,研发重点主要在提高射频前端芯片的抗干扰能力,抗冲击能力以及稳定性。进入21世纪以来,我国特种行业无线通信仍然未实现高度融合,各类终端之间的无线通信仍然存在兼容性和稳定性的问题,公司希望利用自身开发的高端射频前端芯片提高特种行业无线通信终端的互通互联程度。

2.2射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC:技术前沿,应用场景覆盖多种终端产品

公司生产的射频收发芯片主要是软件定义的宽带高性能射频收发芯片;高速高精度ADC/DAC主要指的是在对模拟信号和数字信号之间进行转换时,采样速度和采样精度性能优良的信号转换器。二者的主要功能都是将发射通道的数字基带信号转化为模拟射频信号,以及将接收通道的射频模拟信号转化为数字基带信号。

公司维持产品领域的先发优势,推动自研技术落地量产;开发新型产品,提高技术核心竞争力。公司的射频收发芯片基于软件无线电设计思想,可以做到软件可重构的同时降低功耗和芯片大小。

公司自主研发的高速高精度ADC/DAC芯片,在转换速率和采样速率上均具有显著的优势。年,公司开展4款射频收发器及高速高精度ADC/DAC的研制工作,实现3款射频收发器及高速高精度ADC/DAC的定型量产。

公司定义了宽带射频收发芯片器、多通道高速高精度ADC/DAC等升级型产品;并定义了多通道低功耗高精度ADC、窄带高线性收发芯片器等新型产品,其众多关键指标性能在窄带抗干扰通信领域具备竞争优势。

下游应用领域从地至空,由微至宏,涵盖国防发展前沿领域。射频收发芯片及高速高精度ADC/DAC下游应用主要包括雷达、卫星、互联网、无线通信等领域。

1.数字阵列雷达领域

雷达技术源于20世纪20至30年代,广泛应用于警戒、侦察、敌我识别等战争场景。

以雷达信号处理形式分类,雷达可分为模拟相控阵雷达和数字相控阵雷达系统,传统的模拟相控阵雷达采用移相器和功率合成网络进行射频雷达信号合成处理,缺乏多波束工作能力;而新型的数字相控阵雷达则在数字域进行相位合成,可实现大量波束同时处理与分发的能力。

从配备器件上看,数字阵列雷达区别于传统的模拟相控阵雷达,其核心是为每个相控阵通道单元或模块都需要配备等量的射频直采ADC/DAC,以实现海量多波束空间合成。目前外军最先进的机载、舰载、车载平台均已配备全数字相控阵雷达系统,但上述数字相控阵雷达中,其核心的高性能ADC/DAC受限于瓦森纳协定管控,其国内市场需求强烈但长期得不到很好的满足。

公司所开发的高性能ADC/DAC芯片产品可以作为数字相控阵雷达系统的核心,满足基本的数字相控阵雷达的基本需求。不仅如此,公司高速高精度ADC/DAC还具备多通道采样同步、数字上下变频、数字捷变跳频、超高速Serdes接口等功能,极大方便了数字相控阵雷达通道同步、波形生成、频率捷变、数据吞吐等功能。

2.低轨卫星领域

卫星互联网是继有线互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命,卫星通信是卫星互联网建设的基础,将主导下一代通信技术。据平台高度可以把卫星分为高轨、中轨和低轨。

低轨卫星特指轨道飞行高度为~0km的卫星集合。低轨卫星对于更高轨道卫星的定位通信功能可以起到补充作用,提高定位的精度、覆盖广度和传输速度。

低轨互联网卫星需大量采用宽带高通量通信技术的解决方案,以提升服务带宽并降低重量功耗,服务于这种要求,公司研发了高性能宽带射频收发芯片,可极大简化卫星互联网中射频系统的复杂度。产品可单芯片实现GHz量级的瞬时带宽收发变频,集成上下混频、可变增益单元、双通道或四通道收发、支持多个功能模块的功能。此外,在低轨卫星互联网地面终端领域,公司供给的低功耗全集成射频收发芯片亦可满足地面卫星互联网终端设备的需求。

3.特种行业无线通信领域

无线通信系统按应用特性可分为通信终端、电台、数据链等系统类型。随着通信技术的发展和信息化数字化作战的演进,为了实现综合战力和通信保障能力的提升,需将不同的无线通信系统和制式进行融合,在单个通信设备中实现多模、多频的无线电收发传输处理能力。

为了实现特种行业通信系统未来需要达成的融合需求,无线通信终端均需采用软件无线电架构进行设计。公司产品具有软件可重构的特性以及优良的性能,可以满足特种行业无线通信要支持多频点、多带宽、多调制模式、多线性度和抗干扰能力的性能要求。

2.3电源管理芯片:下游应用覆盖范围广,进军航空领域

电源管理芯片是为电子芯片或者器件进行电能变换、分配和监控的芯片,是集成电路结构的基础。其功能一般包括电压转换、电流控制、低压差稳压、动态电压调节、电源开关时序控制等。电源管理芯片广泛应用于几乎所有的电子产品和设备,在整个集成电路中具有基础性的地位,没有电源管理芯片的稳定运行,整个集成电路便很难正常运作。

公司单元管理芯片产品线范围广,性能优秀。公司的电源管理芯片主要包括负载点电源芯片、T/R电源管理芯片、固体电子开关芯片和电池均衡器芯片等产品系列,主要应用于高可靠的航空航天、特种行业和工业控制领域,具有电源变换、T/R通道电源管理、电源配电保护、电池管理等功能。

国内电子设备的快速发展的背景下,中国电源管理芯片市场保持快速增长。根据中商产业研究院的数据,中国电源管理芯片市场规模由年的亿元增长至年的亿元,-年的复合增长率8.47%。国内电源管理芯片市场中,国外厂商占比高,起步时间早,技术竞争力强,产品品类多。公司未来有望通过技术进步提高进口替代率,市场前景广阔。

公司电源管理芯片立足现有研发成果提供解决方案,积极探索航天领域电源管理技术拓展。公司的电源管理芯片下游领域主要分为:

1)无线通信终端:

电源管理芯片是无线通信终端的基础,在不同温度下为终端射频前端芯片器件和射频收发芯片器件提供稳定保障,每个通信终端往往需要10颗以上的电源管理芯片配合完成其所需供配电任务,约占所有元器件成本的10%左右。公司提供的电源管理芯片种类包含负载点电源芯片(微电源模块、POL、LDO等)。

2)无线通信雷达:

数字相控阵雷达每一个T/R射频通道都需要单独配备相应的T/R电源管理芯片,该类T/R电源管理芯片需要根据客户的要求进行半定制,需要按照特种行业产品标准进行设计开发、流片、筛选交付,一旦符合客户的需求,销量空间很大。T/R电源管理芯片的成本约占T/R射频通道成本的10%,而整个雷达中T/R射频通道的成本约占70%左右,公司器件价值量高。公司所涉及的电源管理产品种类包含T/R电源管理芯片、MOSFET驱动芯片等。

3)航天供配电领域:

航天器需要电源管理芯片参与太阳能的能量收集,并对蓄电池进行充放电管理和保护,以及根据实际需求和能源供应情况对内部设备进行配电和监控保护。

由于航天设备所处的特殊环境,航天供配电芯片需要进行专门的耐辐射加固,并且满足航天设备所需的可靠性要求。这类芯片附加值较高且用量大,每个类别的芯片在单个航天器内部均有数百颗的用量。公司所涉及的电源管理产品种类包含电池均衡器芯片、固态电子开关芯片和负载点电源芯片(POL、LDO和电源模块)。

2.4微系统及模组:集成化,小型化适应新型战争需求

微系统是融合了体系架构、算法、微电子、微光子和MEMS五大要素,采用新的设计思想、设计方法和制造方法,将传感、处理、执行、通信和能源等五大功能集成在一起,具有多种功能的微装置。

公司利用微系统技术开发的产品采用多芯片组装和三维封装技术,将功率放大器、低噪声放大器、数控移相衰减、射频收发芯片、混频器、滤波器、ADC/DAC等功能器件与电源管理、波控电路、数字处理电路进行异构集成,具有高集成度、高效率、低噪声、高可靠性等特点。

随着5G网络建设以及各类电子设备的智能化发展,设备中所使用的芯片种类和芯片数量日益繁多,未来器件的发展趋势必然是将各类芯片进行集成,从而利用更小的空间实现功能。

微系统及模组技术是针对该集成化,小型化的需求研发的技术。

目前公司微系统及模组类产品的下游应用领域主要有:

1.相控阵雷达射频T/R模组

相控阵雷达(PAR)是以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,其天线由许多辐射单元排阵所构成,天线各单元的幅度激励和相位关系可控,这种排布方式的天线被称为相控天线。相控阵雷达也因此得名,相控阵雷达需要每个通道都可以作为单独的收发单位,进而需要大量的射频前端器件、收发器件以及电源管理器件,大量的器件排布造成现有的相控阵雷达阵面体积及重量都很庞大,急需提高收发通道器件的集成度。

公司可提供完善的微波毫米波射频微系统T/R组件产品和定制化解决方案。公司已有产品基于硅基晶圆级垂直堆叠微系统和SIP模块封装技术已经可以实现X、Ku、Ka波段四通道、八通道的微型化T/R收发和变频多功能微系统,有效解决现有有源相控阵雷达阵面体积重量庞大的问题,是未来替代现有砖块式和瓦片式T/R组件的有力解决方案。

2.小型无人机领域

小型无人机(MAV)是指尺寸只有手掌大小(约15cm)的飞行器。与有人机比较,无人机采购费用低,无飞行员伤亡危险。小型无人机还具有体积小、质量轻、机动性好、隐蔽性好、续航时间长的优点,特别适于小部队行动和巷战侦察。20世纪90年代以来,微型无人机引起了各国的

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