数字相控阵波束形成IC全球市场总体规模
数字相控阵波束形成IC介绍
数字相控阵波束成形IC是一种集成电路，旨在通过操纵相控阵系统中多个天线元件上信号的相位和振幅，以电子方式引导和塑造电磁波束。其工作原理是将输入或输出的射频（RF）信号数字化，通过数字信号处理（DSP）算法应用精确的相移和振幅调整，并将信号组合形成无需机械运动即可定向的聚焦波束。这种集成电路通常集成了多个收发器通道、数字移相器、放大器和控制逻辑，可为 5G/6G 无线🛜通信、雷达系统、卫星通信等应用实现实时波束成形。通过利用数字处理技术，该芯片可实现高精度波束转向，支持自适应波束成形以减少干扰和提高信号质量，并可实现多波束操作，与多个目标同时通信。
据QYResearch调研团队最新报告“全球数字相控阵波束形成IC市场报告2025-2031”显示，预计2031年全球数字相控阵波束形成IC市场规模将达到9.49百万美元💵，未来几年年复合增长率CAGR为14.1%。
图. 数字相控阵波束形成IC，全球市场总体规模
图. 全球数字相控阵波束形成IC市场前3强生产商排名及市场占有率（基于2024年调研数据；目前最新数据以本公司最新调研数据为准）
根据QYResearch头部企业研究中心调研，全球范围内数字相控阵波束形成IC生产商主要包括Analog Devices、Otava、pSemi等。2024年，全球前三大厂商占有大约86.6%的市场份额。
市场驱动因素及增长机会：
D1：5G/6G 通信基础设施扩展
5G 网络的推出（以及 6G 的预开发）是重要的商业驱动力。5G 毫米波 (mmWave) 频段需要相控阵天线来克服信号衰减，而数字波束成形 IC 能够将动态波束聚焦于用户设备（例如智能手机、物联网传感器），从而增强覆盖范围、数据速率和容量。对于旨在支持太比特速度和无处不在的连接（包括星地融合）的 6G 而言，先进的数字波束成形 IC 对于管理复杂的多用户、多波束环境至关重要。
D2：国防和航空航天领域的需求不断增长
现代军事系统（例如雷达、电子战、安全通信）越来越依赖数字相控阵天线，因为它们能够生成高度定向、灵活的波束，并具有快速扫描能力（相比机械系统）。
D3：低地球轨道 (LEO) 卫星和卫星通信 (SatCom) 的普及
低地球轨道 (LEO) 卫星星座（例如 Starlink、OneWeb、Kuiper）的蓬勃发展，推动了全球宽带接入需求的指数级增长。LEO 卫星需要紧凑、高效的相控阵天线来与地面站和用户终端进行通信。
D4：降低成本和复杂性的技术创新
半导体工艺的进步（例如 CMOS、SiGe，甚至用于高功率应用的 GaN）使得数字波束成形 IC 能够实现更高的集成度、更低的功耗和更低的成本。
市场挑战与风险：
C1：高频设计的技术复杂性
随着应用向更高频率（24 GHz 以上、6GHz THz 频段）推进，信号衰减、路径损耗和电磁干扰 (EMI) 也随之增加。设计波束成形IC以在这些频率下保持相位/幅度精度，需要克服寄生电容、基板损耗以及密集阵列元件之间的串扰。大规模阵列（例如5G大规模MIMO中超过128个元件）需要IC来管理数百个同时发射的波束，每个波束都具有独特的相位/增益设置。这需要先进的数字信号处理（DSP）和实时校准，这会增加功耗和设计复杂性。
C2：高昂的开发和生产成本
专用工艺（例如GaN-on-SiC、SiGe BiCMOS）和先进封装（例如2.5D中介层）推高了制造成本。从5G基站到导弹防御系统等各种应用都需要针对特定频段、功率水平和尺寸定制的IC。这种碎片化阻碍了规模经济的实现。
C3：供应链脆弱性和地缘政治风险
关键材料（例如氮化镓 (GaN) 衬底、高纯度铌酸锂 (LiNbO₃)）和先进制造工艺（例如 28 纳米 RF-SOI）由少数供应商主导。地缘政治紧张局势（例如美国对先进半导体的出口管制、中国对镓/锗的限制）扰乱了供应链，迫使制造商寻求双源供应或开发昂贵的国产替代品。
数字相控阵波束形成IC服务行业发展趋势：
1. 5G/6G 基础设施驱动的爆炸式增长：全球范围内 5G 和早期 6G 试验的推出，加速了对能够支持超宽带 (UWB) 频率和动态波束控制的高精度波束成形集成电路的需求。此外，低地球轨道 (LEO) 卫星星座（例如 Starlink 和 Telesat Lightspeed）的兴起也是重要的催化剂。
2. 材料创新与先进封装：GaN、SiGe BiCMOS 和先进封装技术正在提升性能，同时缩小尺寸并降低成本。
3. AI/ML 集成，助力智能波束成形：AI 和机器学习正在提升波束成形的精度，降低延迟，并实现自适应环境。
4. 国防和航空航天领域的需求不断增长：全球各国政府（例如美国、中国、欧洲）正在加大国防预算，以更新现有系统，这直接推动了对高性能波束成形 IC 的需求。
5. 供应链区域化与国产半导体发展：中国在 5G 基础设施部署方面处于领先地位，26 GHz 网络需要先进的波束成形 IC。然而，中国在高端 IC 方面的自给自足能力仍然有限，70% 的 12 英寸硅片仍依赖进口。欧盟芯片法案正在重塑半导体制造业，英飞凌德累斯顿扩建项目将把 15% 的洁净室容量用于微波元件，目标是欧洲国防和 6G 项目。
