CAIEC路演 | 华镁钛科技：面向卫星互联网和5G的低成本液晶相控阵天线

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2022-09-27

基于超表面智能编码天线技术，实现“无处不在线，无处不连接”的场景。

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企业&项目简介

北京华镁钛科技有限公司

华镁钛成立于2016年，致力于研发国际一流水平的新型天线并实现产品化、推进国内创新体制天线技术研发和产业化发展、引领新体制天线创新应用的高科技公司。是国内率先实现液晶超材料相控阵天线产品研发批产制造的企业，拥有核心自主知识产权技术“液晶超表面智能编码相控阵天线”。现已申请和拥有多项知识产权。

公司以“无处不连接、无处不在线”为使命，基于自主核心技术研发当前卫星互联网、5G等“新基建”领域和军民融合领域迫切急需的瓶颈产品和核心支撑产品。为卫星物联网、卫星互联网、5G、毫米波雷达等“新基建”和军民融合相关领域提供自主可控、低成本、低功耗、可共形、智能易用的天线解决方案和产品服务，为用户创造无限应用可能，实现“创新改变未来”的愿景。

面向卫星互联网和5G的低成本液晶相控阵天线

1. 创新性：项目产品采用独创、完全自主可控的“超表面智能编码液晶电子扫描天线核心技术”，具有可用带宽宽，插损小，功耗低、产业化基础好及批产成本低等特点，是基于液晶材料介电常数电控可调特性，使其运用于微波、毫米波乃至太赫兹波频段天线及部件设计，有效解决低成本、低功耗电调控相控阵天线设计及批产难题。

2. 创新优势：大移相范围低插入损耗液晶相控阵天线设计技术创新；液晶相控阵天线高精度波束控制技术创新；液晶相控阵天线面板量产加工工艺创新，具有低成本、高效率、批产能力强等优势。

3. 效益显著：项目研制和产业化可满足军民市场应用需求及卫星地面终端天线市场对低成本平板相控阵天线需求，不仅可作现有天线设备升级换代方案，可凭借成本与性能优势吸引更多用户采用卫星通信系统作为通信解决方案拓展应用领域。

4. 政策支持：产品应用符合《“十四五”数字经济发展规划》和《2035年远景目标纲要》中对物联网提出了“增强固移融合、宽窄结合的物联接入能力”的要求，为用户提供了各种“想不到、用不起、不可能”的应用实现性。

5. 场景丰富：适用范围广，可适应多种物联网应用场景，满足不同用户宽带窄带业务数据固定及移动应用需求。

6. 普遍适用性：适合多种行业应用，能源、电力、矿山、水利、应急、国土资源、智慧城市、工业物联网等。

路演回顾

各位专家评委，下午好，我是华镁钛科技的创始人修威。今天我汇报的项目是面向卫星互联网和5G应用的低成本液晶相控阵天线。

1. 应用痛点

众所周知，卫星互联网和5G已被纳入国家“新基建”项目。由于卫星和终端的移动性，传统的大锅天线已经不再适用，因此必须使用电子波速扫描的天线，而千万量级的终端数量又使这种传统昂贵的相控阵天线必须低成本化，很多终端又会在偏远地区使用，因此必须使用低功耗的相控阵天线，所以低成本、低功耗的相控阵天线已经成为卫星互联网和5G等应用的痛点。

这是马斯克星链的低轨卫星星座的地面终端相控阵天线，这样的天线现在售价599美元，但实际上每出售一个会亏损2000美元，因此在星链中也没有真正实现地面终端相控阵天线的商业化应用，所以也有人说低轨星座的命是天线给的。

2. 解决方案

现在的低成本相控阵天线的主要技术路线有两条：一条是基于硅基的TR芯片技术路线，利用CMOS工艺来实现低成本化，现在国内外已经有很多厂家实现了量产。目前整体成本较高，同时效率偏低，输出功率也偏小。

另一条技术路线就是利用基于电磁调控的液晶材料，实现超材料辐射一体化的相控阵天线，利用液晶可以实现驱动电压低、功耗小，同时可以轻量化，还可以利用成熟的生产线大规模量产，因此利用液晶相控阵天线这条技术路线可以实现真正的低成本化、低功耗化。目前全球60%的液晶相控阵产能都集中在我国，整个产业链也几乎实现了完整的自主可控。

目前全球做液晶相控阵平板天线的主要有4家：由比尔盖茨投资的美国Kymeta，分别于2017年和2020年推出第一代产品和第二代产品；由德国达姆施塔特大学孵化出来的Alcan；以色列公司NexTenna，是OneWeb创始人GregWyler早期投资的一家公司；最后一家就是华镁钛科技。目前这几家公司都在计划推出新产品，我们有望成为全球第二个推出量产的液晶相控阵天线产品的厂家。

3. 公司介绍

华镁钛科技成立于2016年，以创新体制的天线为主要研发目标，核心技术是基于超表面智能编码天线技术，目的在于实现“无处不在线，无处不连接”的场景。我本人在卫星通信领域耕耘20多年，有着丰富的总体产品和研发经验。我的联合创始人杨智友老师是国内知名的天线专家，曾经是中电54所天线专业部的主任，我们希望能够使天线更加智能、更加轻便，能够有更加商业化的应用场景。

经过5年的研发，我们已经形成60多项以发明专利为主的核心知识产权，同时还有国际的PCT专利，获得了多项荣誉和认可。液晶相控阵天线也被北京和深圳列入卫星互联网产业政策，得到了明确的支持。华镁钛科技在2018年作为国内首家推出可演示的液晶相控阵天线样机，同年进入液晶面板厂前期的工艺验证，2019年进行卫星的通信实验，开始量产导入，2020年做了动态实验，2021年进行示范应用和测试，预计明年量产产品能够上市销售。

4. 产业链伙伴

2018-2021年，华美钛联合国内面板产线进行了多批次百片级大板玻璃产线批量迭代，是国内唯一一家实现5um盒厚液晶面板全流程优化验证的企业。2021年，华美钛联合天马微电子升级Cu制程工艺产线，建成国内首条液晶相控阵天线量产线，目前这条线已经调试开通，投入了批量的面板试产，有望在年底实现量产制造。

5. 核心产品

华镁钛的产品涵盖了从高轨卫星、低轨卫星到5G和雷达等基于液晶相控阵天线的各种产品，我们首款基于高轨卫星物联网天线产品，已经在青海水利三江源进行野外水源数据采集。无人岛屿监测和森林防火应急等场景得到应用和验证。目前该终端是全球最小的高轨卫星通信终端。

我们在研的、全向通的液晶相控阵天线终端，像笔记本一样，在野外场景展开就可以自动对星实现连接，可以通过手机或者各种移动终端进行宽带上网，甚至可以在单兵便携战术应用及消费级行业应用中使用。

这几年，从液晶相控阵天线的设计仿真、多波束、大角度波束扫描技术、快速波速跟踪和多星切换，大规模阵列驱动控制技术，到天线的自动化校准测试和优化技术，以及量产工艺和自动化集成装配技术，我们掌握了完整的自主可控的核心技术。

6. 考察指导

在今年的4月份，星网总师周志成院士带领星网专家来我公司考察指导，并给予了高度评价。低成本的液晶相控阵天线不仅可以应用于高中低轨的卫星互联网，也可以应用于5G毫米波，以及未来的6G应用中，还可以应用于车联网和探测感知，因此如果实现了相控阵天线的真正的低成本、低功耗，就可以应用在各种用不起、想不到、不可能的连接，也真正实现未来的“无处不在线，无处不连接”。