第一節(jié) 微波鐵氧體材料市場現(xiàn)狀 分析 及預(yù)測

1、我國磁性材料 行業(yè) 發(fā)展情況

中國地大物博，金屬和稀有元素礦藏非常豐富，有著豐富而天然的原材料資源優(yōu)勢，磁性材料產(chǎn)業(yè)所需的各種原材料幾乎國內(nèi)都能滿足。磁性材料 行業(yè) ，離不開稀土。因?yàn)橄⊥脸杀菊即挪脑铣杀镜?0%，而中國是稀土的故鄉(xiāng)，世界上80%的稀土儲量在中國，因此中國稀土的資源優(yōu)勢，決定了磁性材料 行業(yè) 的中國優(yōu)勢。

中國目前具有磁性材料生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)的企業(yè)1096家，其中鐵氧體生產(chǎn)企業(yè)359家，稀土磁體和金屬磁體生產(chǎn)企業(yè)226家，其余為配套設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和輔助原料生產(chǎn)企業(yè)。永磁鐵氧體生產(chǎn)企業(yè)197家，產(chǎn)量為41萬噸（燒結(jié)磁體36噸，粘結(jié)磁體5萬噸），軟磁鐵氧體生產(chǎn)企業(yè)162家，產(chǎn)量為30萬噸（錳鋅26萬噸、鎳鋅和鎂鋅4萬噸），釹鐵硼磁體4萬噸，鋁鎳鈷金屬磁體0.35萬噸。

2005年中國永磁鐵氧體產(chǎn)量為35萬噸，占全球產(chǎn)量的50%；軟磁鐵氧體產(chǎn)量22萬噸，占全球產(chǎn)量的56%；釹鐵硼磁體產(chǎn)量為3萬噸，占全球產(chǎn)量的77%。2005年中國磁性材料出口已超過20萬噸，出口額約7.3億美元。

2006年中國出口各類磁體23萬噸，出口金額僅8.6億美元；進(jìn)口各類磁體6.9萬噸，而進(jìn)口金額達(dá)5.7億美元。2007年1-8月中國電磁鐵；永磁鐵等；電磁或永磁工件夾具等進(jìn)口數(shù)量為57,031,992.00千克，用匯513,161,987.00美元；出口數(shù)量為193,840,035.00千克，創(chuàng)匯809,909,620.00美元。

中國磁性材料工業(yè)在產(chǎn)量方面已經(jīng)初具規(guī)模，發(fā)展速度很快，但與日本等磁性材料工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比，無論是管理水平、制造工藝、產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品檔次都存在一定差距。中低檔產(chǎn)品占據(jù)了較大的國際市場，但在高檔產(chǎn)品上還缺乏競爭力。隨著高清晰度電視等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的日益普及，汽車、通信業(yè)的發(fā)展，對高檔磁性材料的需求越來越多。中國的磁性材料企業(yè)應(yīng)該抓住這個有利的時機(jī)，開發(fā)高檔磁性材料產(chǎn)品，占領(lǐng)國際市場。

“十一五”時期，是中國磁性材料工業(yè)大發(fā)展時期，世界磁性材料產(chǎn)業(yè)中心已經(jīng)轉(zhuǎn)移到中國。預(yù)計中國鋁鎳鈷磁鋼產(chǎn)量為3,000噸（全球產(chǎn)量7,840噸），鐵氧體永磁產(chǎn)量195,000噸（全球產(chǎn)量676,000噸），稀土釹鐵硼磁體9,400噸（全球14,400噸），軟磁鐵氧體產(chǎn)量98,800噸（全球431,000噸）。到2010年中國各類磁體的產(chǎn)量均穩(wěn)居世界之首，占全球的份額還將繼續(xù)增大。到2020年，中國磁性材料的產(chǎn)量將占全球一半以上，成為世界磁性材料產(chǎn)業(yè)中心。

2、微波鐵氧體材料市場概況

微波鐵氧體材料主要用于移動通信、國防電子及衛(wèi)星通訊領(lǐng)域。

微波鐵氧體器件是微波/毫米波電子設(shè)備和系統(tǒng)中不可或缺的基礎(chǔ)元器件，它的應(yīng)用已有50多年的歷史。目前這類產(chǎn)品不僅在軍用雷達(dá)、通信設(shè)備、電子戰(zhàn)、電子對抗系統(tǒng)、航天、航空系統(tǒng)中有重要用途，而且在民用通信、交通管制、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工，甚至農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

在移動通信領(lǐng)域，微波器件有用于基站的大功率環(huán)行器、隔離器和用于手機(jī)的小型表面貼裝環(huán)行器、隔離器。如摩托羅拉公司的900兆赫集群系統(tǒng)基站，使用數(shù)十個雙結(jié)隔離器。目前，一些國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)基本上全部采用進(jìn)口元件，用量非常大。

從產(chǎn)品發(fā)展來看，國外微波鐵氧體器件在寬頻帶、高功率、小型化及可靠性方面做得十分出色，國內(nèi)信息產(chǎn)業(yè)部電子9所、898廠、899廠、航天２３所等單位的微波器件也在向這方面發(fā)展，但無論在產(chǎn)品性能水平上，還是在可靠性上都明顯存在很大差距。

3、微波鐵氧體器件——環(huán)行器/隔離器在微波通信中的地位與作用

上世紀(jì)中葉，微波技術(shù)中的一大突破是鐵氧體的發(fā)現(xiàn)。鐵氧體乃是由金屬氧化物構(gòu)成的一類陶瓷性磁性材料，利用這種材料在直流磁場和微波場共同作用下呈現(xiàn)出的旋磁效應(yīng)制成的微波鐵氧體器件如環(huán)行器、隔離器等，在二次世界大戰(zhàn)中解決了雷達(dá)設(shè)備的級間隔離、阻抗以及天線共用等一系列實(shí)際問題，極大地提高了雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)性能，成為其中的關(guān)鍵件和致命件。

其后微波鐵氧體器件技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，80%以上都用于軍事上，如精密制導(dǎo)雷達(dá)、艦載雷達(dá)、機(jī)載、遠(yuǎn)程警戒預(yù)警雷達(dá)，導(dǎo)航和炮描雷達(dá)等都采用了相控陣天線。例如海灣戰(zhàn)爭中，美國威力顯赫的“愛國者”導(dǎo)彈主要依靠了相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)，而鐵氧體移相器則是相控陣技術(shù)的關(guān)鍵元件之一。在AV/MPQ導(dǎo)彈系統(tǒng)中使用了5161個X波段鐵氧體移相器，它可以同時監(jiān)視100個目標(biāo)，同時跟蹤8個目標(biāo)，同時制導(dǎo)8枚導(dǎo)彈。冷戰(zhàn)結(jié)束后，美俄等發(fā)達(dá)國家，也實(shí)行了“軍轉(zhuǎn)民”戰(zhàn)略，微波鐵氧體器件開始大量向民用方面轉(zhuǎn)移，所以在衛(wèi)星通信、微波通信、微波能應(yīng)用、工農(nóng)醫(yī)療等方面獲得了廣泛應(yīng)用，市場日益擴(kuò)大。

衛(wèi)星通信的轉(zhuǎn)發(fā)器的收發(fā)轉(zhuǎn)換就是靠具有雙工器功能的鐵氧體環(huán)行器來實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)發(fā)器電路中的級間隔離、匹配、去耦是由小型、輕量、集成化的鐵氧體隔離器來完成的，從而達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)提高其穩(wěn)定性、可靠性之目的。

第二節(jié) 微波鐵氧體材料產(chǎn)品產(chǎn)量 分析 及預(yù)測

我國一直在加大對微波鐵氧體材料的生產(chǎn)與技術(shù)研發(fā)，目前國內(nèi)已形成了一批研發(fā)實(shí)力強(qiáng)，技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)，所生產(chǎn)的鐵氧體產(chǎn)品具有微波損耗小，一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)。產(chǎn)品的種類涵蓋石榴石材料（YAl系列,YGd系列，YCaV系列等）和尖晶石材料（鋰鐵氧體，鎳鋅鐵氧體等）以及部分微波介質(zhì)材料。

微波鐵氧體器件產(chǎn)品達(dá)上百個品種，包括各類環(huán)行器/隔離器、移相器、雙模器件、高功率器件、快速開關(guān)、負(fù)載等，頻率覆蓋了從米波到毫米波的范圍，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、衛(wèi)星/微波通訊、遙測/遙感等各個領(lǐng)域。

但由于微波鐵氧體材料技術(shù)及產(chǎn)品工藝方面的原因，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量規(guī)模還普遍較小，產(chǎn)量十分有限。其中工程化用量最大各類鐵氧體環(huán)行器和隔離器年產(chǎn)量約為30~50萬只左右。

2007-2008年我國微波特氧體環(huán)形器/隔離器產(chǎn)量統(tǒng)計表

單位：萬只

預(yù)計未來隨著我國移動通信、衛(wèi)星通信等 行業(yè) 的快速發(fā)展，國內(nèi)必將加大對微波鐵氧體材料生產(chǎn)的進(jìn)一步研發(fā)，未來產(chǎn)品產(chǎn)量將有很大幅度的增加。

第三節(jié) 微波鐵氧體材料市場需求 分析 及預(yù)測

微波通信是現(xiàn)代無線通信的主力軍，凡是無線通信都要以微波為傳輸手段。如果在六種微波通信方式中都使用上微波鐵氧體材料，用量之大可想而知。

我國通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，但與國外相比差距較大。截至2001年底，全國移動手機(jī)用戶已由1996年的685萬戶增至1.45億戶，2001年新增6000萬戶，現(xiàn)已超過美國而成為全球最大的手機(jī)市場，但普及率僅為11.2%，僅為發(fā)達(dá)國家的1/5。

根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部“十五” 規(guī)劃 ，至2005年通信產(chǎn)品業(yè)務(wù)收入1萬億元，移動手機(jī)1億部，移動電話用戶2.6～2.9億戶。如以1億部手機(jī)用戶計，則需建立基站10萬個，需環(huán)行器/隔離器上千萬只；配套手機(jī)用量若以1/3計算，亦需3千萬只。而截止2008年底，我國的手機(jī)用戶總數(shù)為6.41億戶，手機(jī)產(chǎn)量5.6億部。國內(nèi)市場對環(huán)形器/隔離器的需求達(dá)到5~6千萬只。

而目前國內(nèi)微波鐵氧體材料及器件的生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)移動通信技術(shù)發(fā)展的需要?？梢姡⒉ㄨF氧體材料及微波鐵氧體器件在國內(nèi)的市場前景廣闊，隨著通信技術(shù)向米波、分米波特別是毫米波方向發(fā)展，通信市場更大。

第四節(jié) 微波鐵氧體材料消費(fèi)狀況 分析 及預(yù)測

微波鐵氧體材料新應(yīng)用開發(fā)：

1、通信衛(wèi)星天線BFN用微波鐵氧體

通信衛(wèi)星操作人員面臨著復(fù)雜多變的太空環(huán)境和技術(shù)需求，要求在航天器放到軌道上之后能夠重新組合它的天線波束圖案。現(xiàn)在，美國軍用通信衛(wèi)星就具有將其天線輻射圖案重新組合到軌道上的能力。例如，它的國防通信衛(wèi)星系統(tǒng)（DSCSⅢ）衛(wèi)星，通過帶可編程波束形成網(wǎng)絡(luò)（BFN）的超高頻多波束天線發(fā)射和接收信號。用可編程BFN，可按照地面控制的需要，使航天器天線的輻射圖案再整形，由上行線路干擾機(jī)檢測。目前正在設(shè)計制造中的新一代先進(jìn)高頻衛(wèi)星，還具備自適應(yīng)性上行線路置零功能。在這些應(yīng)用中，BFN的作用很重要。

現(xiàn)有開關(guān)式和可調(diào)式兩種BFN。前者的結(jié)構(gòu)最簡單，它由單刀雙擲（SPTD）開關(guān)的二叉樹組成。鐵氧體丫環(huán)開關(guān)，是多數(shù)航天器傳統(tǒng)型無源開關(guān)BFN的基本組成部件。與固體開關(guān)元件相比，鐵氧體開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是插損低，功率容量大，直流功耗小。BFN用鎖式鐵氧體環(huán)行器開關(guān)，其開關(guān)時間均少于1μs，在20GHz或更高頻段，可在500μs以下?？烧{(diào)式BFN可以任意組合多波束天線端口，以任何需要的RF振幅和相位進(jìn)行照射。無源可調(diào)式BFN的基本組成部件是鐵氧體可調(diào)功分器（VPD），相/幅控制模塊（PAC）和移相器。這些鐵氧體器件都具有低插損，高功率容量和低直流功耗等特點(diǎn)。VPD和PAC模塊，都使用鐵氧體移相器作它們的微波控制關(guān)鍵元件。DSCSⅢ用了2只90°移相器構(gòu)成VPD，它們被放置在波導(dǎo)魔T和90°橋接岔路之間。魔T執(zhí)行進(jìn)入信號的等相/幅分解，并把這些分解的輸出加到鐵氧體移相器的輸入端。這兩個信號在橋接岔路上重新組合前，由移相器調(diào)整它們的相對相位。VPD的總損耗與功率分配的置位無關(guān)，開關(guān)時間在2-5μs內(nèi)。

PAC模塊可使每個任意的振幅和相位在一個周期內(nèi)加權(quán)，以適用于通過它們的微波信號。PAC模塊由2只360°鐵氧體移相器組成，它們被放置在2只功分器之間。第一只功分器將進(jìn)入的信號分成2個二等分，加到移相器上。然后，調(diào)整2只移相器，使2個二等分信號重組和干擾，為輸出信號獲得需要的振幅和相位。

2、短程空/海防系統(tǒng)用微波鐵氧體開關(guān)與開關(guān)矩陣

軍用市場上,特別需要可靠性高、開關(guān)速度快、功率容量大的Ka波段開關(guān)與開關(guān)矩陣。蘇格蘭ThalesMESL公司正在為短程空/海防系統(tǒng)開發(fā)Ka波段微波鐵氧體開關(guān)與開關(guān)矩陣。這類開關(guān)運(yùn)用了環(huán)形移相器技術(shù)，旨在提高功率容量和開關(guān)速度，并附加上功率分解，可選擇的輸出極化等特點(diǎn)。其典型應(yīng)用是火控雷達(dá)系統(tǒng)，作目標(biāo)識別、跟蹤、火炮導(dǎo)引，保密通信等。該公司開發(fā)生產(chǎn)了兩種鎖式鐵氧體開關(guān)：WR28波導(dǎo)開關(guān)結(jié)環(huán)行器和環(huán)形鐵氧體開關(guān)。前者與傳統(tǒng)的波導(dǎo)環(huán)行器相似，由于沒有有效的冷卻措施，故平均功率僅限于數(shù)十W。他們用5只開關(guān)環(huán)行器和3個高功率負(fù)載，就構(gòu)成了一個SP3T開關(guān)矩陣?？刂脐嚵械尿?qū)動電子線路，置于安裝板的尾部。

環(huán)形開關(guān)的最簡單結(jié)構(gòu)是，把雙90°環(huán)形鐵氧體移相器放在波導(dǎo)T形支路和耦合器之間，形成Bulter陣列結(jié)構(gòu)。T形支路把輸入功率分解或2個幅、相相等的信號；這些信號在耦合器中合成進(jìn)入一個輸出端之前，由移相器產(chǎn)生±90°相對相移。為提高開關(guān)的峰值功率容量，公司選用了摻稀土的微波鐵氧體材料，并在驅(qū)動電子線路中增設(shè)溫度傳感器，根據(jù)傳感信號調(diào)節(jié)電流脈沖的長短，對鐵氧體作溫度補(bǔ)償。他們的非互易SP2TKa波段鐵氧體開關(guān)達(dá)到的性能指標(biāo)如后：開關(guān)頻率35GHz,帶寬10%，功率容量=1400W,=120w,開關(guān)時間<2μs，工作溫度在（-30～+80）℃內(nèi)。把上述幾只SP2T開關(guān)組合起來，可構(gòu)成兩種開關(guān)矩陣，從1個輸入開關(guān)到4個輸出中的其中1個。這種開關(guān)能提供許多附加的特點(diǎn)，例如一只SP4T開關(guān)，還可以通過正交模換能器，從一端選擇極化輸出。

第五節(jié) 微波鐵氧體材料價格趨勢 分析

與其它磁性材料相比，微波鐵氧體材料價格較高，這主要是由產(chǎn)品的技術(shù)溢價造成的。目前具備微波鐵氧體材料生產(chǎn)工藝且能夠規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)數(shù)量還十分有限，這就使得在產(chǎn)品市場需求快速增長的同時，供需矛盾加劇，因此產(chǎn)品價格較高。

從未來產(chǎn)品價格走勢來看，在未來兩三年內(nèi)，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)能還無法滿足迅速增長的市場需求，產(chǎn)品價格下降的可能性較?。坏菑妮^長時間來看，隨著我國微波鐵氧體材料技術(shù)的逐漸成熟，將加快 行業(yè) 企業(yè)數(shù)量及產(chǎn)量的增加，因此長期來看，產(chǎn)品價格有向下的趨勢。

第六節(jié) 微波鐵氧體材料進(jìn)出口量值 分析

微波鐵氧體材料海關(guān)編碼：85049019。

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