卫星高频头市场初探

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  随着全球直播卫星产业的发展以及我国直播卫星政策的逐步开放,我国直播卫星市场需求将急骤上扬,地面卫星接收器材市场的竞争将更加激烈,而卫星高频头(LNB)将是这场竞争中的重要角色。本文尝试着对高频头市场进行了初步研究,希望能为业界的制造商和经销商提供一些参考数据。
  
  品 种 格 局
  
  2004年全球卫星高频头市场的月平均需求量达451万只/月。
  从产销量统计,中国大陆产销量达38%,台湾地区达37%;由此看来,中国已位居世界卫星高频头产销量首位,成为名符其实的卫星高频头生产第一大国。其次分别为日本13%、美国6%、欧洲5%、韩国3%。根据深圳市翔成电子科技有限公司(SkyWorks)分析报告预计:2005年度,全球卫星高频头的月平均需求量将达500万只/月。
  按输出接口规格统计,2004年度Ku波段双极化单输出品种需求仍占居头把交椅,为52%;其次为C波段双极化单输出品种22%;Ku波段的双输出和多重输出品种分别占15%和11%。
  按销售品种数量细分,双极化双本振单输出的卫星高频头销售数量位居榜首,占销售总量的65%。其次是双极化双本振双输出高频头15%;第三是双极化单本振单输出高频头10%,双极化双本振四输出高频头8%,双极化双本振双输出高频头2%;第四为双卫星双极化双本振卫星高频头,占销售总量不足1.5%。
  由于电视机和卫星电视接收机(IRD)价格持续下降,全球市场卫星电视的普及率越来越高,再加上集合式住宅的密集发展,双输出以及多输出接口的高端卫星高频头市场需求量将持续上扬。按照SKYWORKS的预测,在2005年此品种将增至36%以上。但目前国内制造商对于双输出和多重输出的高端卫星高频头产品尚无非常成熟稳定的开发生产技术。
  2004年全球卫星高频头市场销售总额约为3.92亿美元。按品种排序依次为:双极化双本振单输出高频头(直筒型)销售额占总量的19%;双极化双本振双输出、双卫星双输出单输出高频头分别占17%;双极化双输出单输出高频头占15%;双极化双本振四输出占12%;双卫星双极化双本振四输出2%。
  
  国 际 市 场
  
  由于我国国情和政策的实际情况,卫星高频头的产值在国内电视设备制造业中所占比例非常小,国内市场成长缓慢,国内制造商大都把目光移向了国际市场,并主要集中于欧美、中东、东南亚和澳洲等地,其自身产值的增长主要来源于当地直播卫星用户的增长和小型地面卫星接收套站的更新换代。
  随着越来越多的用户表现出的同时接收两颗卫星上电视节目的明显倾向,具备兼收性能的双极化双本振单输出卫星高频头逐渐成为目前国际市场、特别是欧洲市场抢手的主力机种。据了解,这种高频头2004年度的总销售量达到了2000万只。市场的火爆让销售很快进入到价格战阶段,产品的零售价格日趋走低,双本振单输出卫星高频头逐渐成为薄利机种,商家在国外市场的生存也面临严重威胁。
  单本振单输出卫星高频头主要销售于东南亚、澳洲地区,也有少量销售在中国大陆市场。由于该机种制造技术门槛和资金门槛相对较低,目前不少制造商把这种高频头视为自己的主力产品,并大量生产,但普遍技术品质不太理想。据介绍,在中国和澳洲这类幅员辽阔的国家,由于卫星信号较弱,干扰信号相对较多,因而对卫星高频头的接收品质要求就相对较高。
  
  目前已有厂家称,在此方面的技术研发有了新的突破。
  SkyWorks新近推出的高频头,其镜像干扰抑制(Image Rejection)指标可达50dB以上,增益平坦性(Gain Flatness)控制在3dB以内,噪声系数(Noise Figure)可达0.5dB,增益达60dB,在干扰信号较多的地区可保持优良的接收品质。SkyWorks估计,此类高频头将会走俏2005年度的出口市场。
  据了解,目前C波段高频头的出口数量相对较大。
  在东南亚及南美洲等雨季频繁的地区,由于雨衰现象严重,不适宜使用Ku波段高频头,一般以使用C波段高频头为主。而C波段高频头正是国内制造商的强项,目前出口数量相对较大,不过平均出口价格也只有不足5美元/只。
  有数据表明,美国市场是制造商高度重视的国际市场之一,因为其对卫星高频头的需求量占到了全球市场的20%,主要购买者应该是美国排名最前的两大直播卫星公司--Echo-Star与Direct TV。
  另外,根据今年来SkyWorks订货的加拿大客商提出的订制多路输出的卫星高频头意向,也可以看出,国际市场需求的技术含量在逐步提高,国内制造商还是应该在技术门限上多花些功夫,因为目前国内的制造能力只能满足8路输出的需求。
  业内认为,如果国内制造商能够在技术和贸易门槛方面下大功夫,市场是有望实现较大突破的。
  
  国 内 市 场
  
  在国内市场,国家对卫星高频头实行《全国工业产品生产许可证》制度。卫星高频头、碟型天线等均称为广播地面接收设备室外单元,其许可证的获取程序相对复杂,由全国工业产品生产许可证办公室、卫星电视广播地面接收设备审查部、国家技术质量监督管理局联合对企业进行全面资质审查。审查内容包括:企业生产条件、产品质量检测结论以及审批意见。审批达标后,企业才能够正式取得卫星电视广播地面接收设备室外单元的生产许可证,之后企业须按月向国家报送产销量报表。各地卫星高频头的日常产销情况主要由当地省级质量技术监督管理局负责。
  国家实施生产许可证制度后,便取消了卫星高频头的销售许可证。不过,对于像深圳翔成SKYWORKS公司这类卫星高频头出口型企业,国家实行鼓励政策,不受生产许可证制度的限制。
  目前国内卫星高频头主要供应给国家"村村通广播电视"工程以及位于偏远山区无法接收开路电视和有线电视的家庭用户。家庭用户在购买地面卫星接收设备前,须到当地广播电视管理部门办理《卫星电视接收许可证》,并缴纳一定的办证费用。
  从全国35座省会城市2004年1-6月份经济发展水平来看,以城镇居民可支配收入、城市居民人均消费支出和金融机构存款余额三项指标做比较,可得出以下结论:在不发达地区,卫星高频头及配套的卫星套站价格目前已能为市场所接受,只是调星安装依然因国家政策的未调整而成为用户无法逾越的鸿沟。据介绍,国内家庭用户安装的卫星接收套站主要用于收视位于鑫诺1号卫星上的38套中央和各省台的节目,一面0.75米口径的碟型天线即可,年收视费为每户120元/年。
  由于各地的经济水平和文化水平的差异,地面卫星接收设备的销售情况也不一。目前城市家庭使用卫星小天线的情况似乎有增无减。以上海为例。因Ku波段天线尺寸小,有较强的隐蔽性,难以查寻,故而家庭用户安装和使用Ku波段天线的数量相对要高。例如宝成铁路沿线,由于有线电视无法覆盖,因而采用小卫星天线的家庭居多,其卫星高频头大多选用了Ku双极化双本振单输出品种。市面上家用卫星套站目前只需数百元,但安装费用相对较高。上海的安装费用为300元/套,在内地其它省份,一般也需100-150元/套。
  
  技 术 发 展
  
  当今卫星高频头技术正朝向高频段、多频段、多卫星接收、小尺寸方向发展,小功耗、锁相环本振、高增益、耐恶劣环境的材料也成为高品质卫星高频头的衡量指标。
  以小尺寸品种的技术发展为例。
  由于双极化单输出品种已成为全球最大的LNB产品,市场竞争日趋激烈,为了持续保持市场占有率以及产品的竞争力,各大制造商2005年的首要目标就是要有效地降低成本。在材料成本下降空间有限的情况下,唯一的方法就是优化和改进设计架构与电路板布局。
  目前市场上的单输出LNB电路板尺寸比较小的均在7cm×2.5cm。SKYWORKS正在开发的产品,其电路板大小只有市面上现有品种的1/2,是目前最小的高频头。该产品若能在2005年度成功投放市场,不但能有效降低产品的材料、制造、运输成本,同时还能够代表我国在卫星接收器材的研发及工艺水平方面居于世界的领先地位。SKYWORKS公司UT11和U811两项新产品已申报国家专利。
  为提升现有服务的价值,卫星高频头制造商根据美国、加拿大、欧洲市场开始出现多进多出卫星高频头的需求,推出了家庭能同时接收多颗卫星的高频头产品。目前市场上出售的产品已经可以接收一、二、甚至三颗卫星信号、有一、二、四、甚至八功分输出端口、可接收C/Ku波段的卫星高频头。
  在双极化双输出高频头方面,目前市场上LNB电路板尺寸比较小的平均为10cm×6cm+6cm×6cm。由于传统的设计是采用类似单输出的设计架构,再于中频线路加上分配器检测器,这种方案使得中频线路的架构加大,成本升高。
  从品种技术特点上看,C波段单极化数字宽带锁相环高频头大都采用PLL锁相技术,有最优本振稳定性能。Ku波段单极化数字宽带锁相环高频头也均采用PLL锁相技术。与常规高频头相比,采用PLL技术可具有极高的频率稳定度。
  在C波段卫星高频头品种中,目前市场要求不仅具备普通高频头的基本性能要求,还具有3.4-4.2GHz宽频率接收范围、65dB高增益、17°K超低噪声温度等特点。市场上已出现了一种电压切换的双极化C波段高频头,利用卫星电视接收机输出给LNB的13/18V不同电压,来实现接收水平极化波或垂直极化波的卫星电视信号。与用机械方法改变极化方向(如用电机进行极化的调整)相比,具有馈源结构简单,安装、调试方便的优点,配二环馈源,已通过国家指定机构的检测和认证。
  在C波段双本振单输出高频头已可以做到真正的“一站式解决方案”高频头,它依靠采用两个本振频率5150MHz和5750MHz,在3.4-4.2GHz范围内的信号就被分别变频为950-1750MHz和1550-2150MHz内互不重叠的中频频率,从而可以在一条同轴电缆中传送,配合宽带,950-2150MHz卫星电视接收机,就可同时接收到两个极化的信号,适用于城区有线电视卫星接收前端工程系统中。
  对于C/Ku双波段双极性四输出组合式高频头,由C波段双输出高频头和Ku波段双输出高频头组合而成,集C,、Ku波段及水平、垂直极化的接收功能于一体,具有四个独立的输出端口,通常配有一体化馈源,故安装方便快捷。
  Ku波段双极性双本振单输出高频头普遍采用宽带设计,可接收10.7-12.75GHz的Ku全波段卫星信号,有两个本振9.75GHz和10.6GHz(或10.75GHz),可用卫星电视接收机输出的0/22KHz脉冲来分别选择其高、低本振,同时还可用卫星电视接收机的13/18V电压切换水平或垂直极化的卫星信号,具有频带宽、高效等特点,外观普遍采用静电喷涂的高质塑料外壳,典雅、美观,主要针对卫星发烧友消费群体。
  目前市场上流行的双极化双输出馈源一体化Ku高频头,采用标准中心聚焦式设计(已增加馈源环),本振频频率为11.25GHz或11.3GHz,水平、垂直卫星信号同时输出。任一输出口均可独立选择水平或垂直极化卫星信号提供给两个不同的数字卫星接收机用户使用。
  在卫星信号选择开关方面,常见的有脉冲切换式卫星信号选择开关,它是利用卫星电视接收机输出0或22KHz不同的脉冲来切换选择所接入的2路卫星信号(此二信号可以是用电压切换的双极化单输出高频头输入的卫星信号)中的1路卫星信号输入。第二种为DiSEqC四入一出卫星信号切换器,可经由卫星数字电视接收机传来的DiSEqC控制指令,来切换选择LNB1,LNB2,LNB3,LNB4四路卫星电视信号中的任一路卫星电视信号输出;采用最优化技术的软件设计,可与各种类型的卫星数字电视接收机配合使用,具有低插损、高隔离特性,并附加全天候防潮、防水的塑料保护外壳。满负荷工作(即同时有四路双极化卫星电视信号输入时)时可稳定、灵活切换四路信号中的任一路信号供卫星数字电视接收机使用。
  
  企 业 状 况
  
  在国内卫星高频头制造业界中,主要有以下企业在卫星高频头项目上已达到规模销售生产。
  深圳市翔成电子科技有限公司SkyWorks品牌的卫星高频头在生产过程中进行了100%的防水试验和耐高低温试验,产品通过了美国Echo-Star、DirecTV、加拿大StarChoice、澳洲Austar和泰国UBC认证,共有US11、UQ11、U811等28个不同机种的新产品、DiSEqC及Multi-Switch多路开关分配器,可以让用户自动选择两颗卫星或四颗卫星信号,在国际市场上大受欢迎。UT11、U811两项产品已向国家专利局申报了实用新型专利和外观专利。产品全部出口欧美、中东、北美洲、东南亚市场。2004年3月至12月共出口卫星高频头138万只,预计2005年可出口卫星高频头300万只。
  SkyWorks正在研发全世界最小的Universal Single LNBF和Universal Twin LNBF,这两种产品的尺寸有望在现有基础上降低50%。此举在保持市场竞争力的基础上,其目的更是想展现自己在卫星高频头技术研发水平上居于世界领先地位的势头。SkyWorks今年推出的DiSEqC和Multi-switch信号整合器的SW21/SW22/SW41/SW42型二合一/四合一高频头,可以让用户自动选择两颗或四颗卫星信号。在欧洲市上,SkyWorks针对Eutelsat(13°E)和Astra(19.2°E)两颗卫星,推出了Mono-Block系列的BS11型单输出/双输出/四输出高频头BS11型。在美国市场上,SKYWORKS向美国Echo-Star与DirecTV两大直播卫星公司(美国市场占全球市场需求量20%)推出Stack single LNBF产品。SkyWorks向俄罗斯出口的内置介质片接收俄罗斯圆极化节目专用高频头也在去年11月上市。其DisEqC开头有二输入一输出的SW21型和四输入一输出的SW41型。
  四川九州科技股份有限公司从事有线广播卫星电视设备制造有着22年的历史,先后在1999-2000年期间通过竟标方式夺得国家“村村通电视工程”,河南省村村通工程3663个村中,大部分都是采用“九洲”牌卫星高频头;2004年又先后夺得云南、河南等省份的自然村“村村通电视”工程。在卫星高频头方面,“九洲”品牌主要畅销的有C波段双极化单本振单输出CS1P型/双极化双本振单输出CS1Z型、Ku波段双极化单本振单输出KS3P型/双极化双本振单输出KS3Z型/双极化双输出带开关UT11型。产品主要供应国家“村村通电视”工程及出口东南亚、印度等市场。
  成都百昌电子有限公司是美国Orbsat 公司在成都独资设立的公司,主要卫星高频头产品有C 波段O.S213、Ku 波段O.S22M、O.S 213是C波段单极性,产品主要销往南美洲,东南亚、德国、欧洲、东欧、中东等地区。
  北京加维通讯电子公司(PBI)生产的卫星高频头主要有C/Ku双波段二输出或四输出高频头、PBI PLC-900 C波段单极化数字宽带锁相环高频头,PBI的C/Ku全自动多星接收套站系统。由于进入国内市场早,可谓是老牌的制造商。
  四川湖山电子股份有限公司早前从事数字家庭影院和专业音响,2004年进行产品结构大调整后,进入了卫星电视领域,在西部投资数百万元用于卫星高频头项目。
  原位于汕头的高斯贝尔数码科技公司2001年签约郴州,其郴州公司2002年4月正式动工建设,当年6月就生产出了第一批产品。目前,该公司已形成年产卫星高频头600万只、数字电视机顶盒200万台、摄像头50万只、数码外语复读机等数码家电产品30万台的生产能力,总产值达10亿元的生产规模,成为了中国卫星电视业的主力,其产品已源源不断地出口到中东、印尼、北非、欧美等50多个国家和地区。
  安徽四创电子股份有限公司是以华东电子工程研究所为主发起人,联合中国物资开发投资总公司、中国电子进出口总公司、安徽民生信息工程公司、北京奔达信息工程公司、北京青年创业投资有限公司等共同设立的,注册资本3880万元。该公司是国家卫星高频头定点生产企业,并拥有国家908工程IC-CAD设计中心及先进的仪器、仪表设备和测试手段。
  台湾可谓是全球卫星高频头技术最领先的地区,共有五大制造商和研发商———永辰、兆赫、台扬、百一、启基,占据全球37%的卫星高频头市场,占据中国大陆68%的市场。永辰公司主攻大陆和欧美市场,台扬、兆赫主攻欧洲市场,百一则向美国市场发展。
  台湾卫星高频头的销售额1999年为1.06亿美元、2000年为1.25亿美元、2001年为1.37亿美元、2002年为1.46亿美元、2003年达1.61亿美元,2004年达1.82亿美元,预计2005年台湾的卫星高频头销售总额将达2亿美元。
  台扬科技公司在高频头方面与美国休斯(Hughes)网络公司合作良好,共同开发了超小型的卫星通讯系统DirectWay。卫星高频头在台扬的年收入中占30%。兆赫电子公司的第三代卫星高频头通过了北美卫星通讯服务大型供应商的V字认证,在北美打开了销路。卫星高频头也成为百一电子的主力产品,其占销售收入比重达70%。启基公司把卫星高频头主要作为与平板天线配套的产品。
  此外,国外品牌在国内市场上销售的主要有加拿大Norsat公司的广播级C波段DRO高频头;美国GARDINER嘉顿公司Ku波段双极化双输出高频头;美国California加利福尼亚公司广播级Ku波段高频头;迈克斯C波段、迈克斯Ku双本振高频头。其它有日本的夏普公司、瑞典的Motala公司、SMW公司、奥斯卡ASK品牌的Ku波段、普斯(PAUXIS)C波段双极化单输出高频头及内置介质片接收俄罗斯圆极化节目专用高频头等。
  从生产工艺方面研究结果看,卫星高频头零组件主要为基版、场效应晶体管(Field-Effect Transistor-FET)、铝壳等,以低阶产品而言FET(FET主要供货商为日本NEC及Mitsubishi公司)及高频基板,这些分别约占成本的60%。关键零组件为FET,其功能为讯号放大。另外,由于IC化技术上未能有效处理高频讯号,故FET以离散组件制成。
  上述几家公司均在深圳设有办事处,大部分产品可在大陆采购,还有一部分要在台湾采购。机器的面板以及金属机壳等机械加工处理有一定的加工难度,对设备有一些特殊要求,但可以委托大陆生产厂家,利用大陆厂家现有设备完成。其它原辅材料,国内供应厂家较多,技术及质量完全可以满足生产工艺要求。
  应该说,卫星高频头的产业链在我国已经形成。
  
  前 景 展 望
  
  由于我国卫星直播电视在家庭用户接收方面实行有条件的限制,市场的成长非常缓慢,卫星高频头在电视设备制造业中的产值非常小,主要依靠出口规模才形成了产业,但还未完全建成一个独立的产业链,关键器件还主要依赖于进口。生产厂商沿海地区主要集中在深圳、珠海;内陆地区主要集中在北京、四川。而台湾的制造商在此产品上具有相当大的技术和规模优势,卫星高频头出货量已连续五年居全球第一。卫星高频头作为一个产业,其市场增长来源于直播卫星服务与小型地面卫星接收站新增家庭用户或接收系统的更新换代。
  由于国内C波段双极化单输出、Ku双极化单输出卫星高频头已进入完全的价格战,市场已由过去的上百元/只降至目前的50-70元/只,利润空间非常小。况且市场上还出现了购买数字卫星接收机,免费赠送卫星高频头的促销手法,使得制造商激情受到打压,不得不转向研发制造Ku双本振双输出、双本振四输出的高端卫星高频头。像深圳翔成SKYWORKS公司这类的卫星高频头专业制造商,完全只有依靠技术领先、规模生产、国际市场来维持合理的利润。过度的价格恶性竞争导致国内市场对制造商缺乏培育力度。虽然2005年中国将发射广播电视直播卫星,业内均看好这一即将启动的市场,但市场不会立即形成规模,因为有线数字电视的整体平移很可能会成为卫星直播市场发展的阻力之一,因而其成长期,应该说,还需要相当长的时间。
  面对庞大而且竞争激烈的市场,卫星高频头制造商必须在不影响产品规格与品质的前提下,开发出成本最低的产品,以维持销售优势。同时,在技术上还要领先市场脚步,开发出具有前瞻性与未来性的产品,才能让自己在众多竞争者中脱颖而出。而卫星高频头产业的形成,还是立足于放眼国际市场。正如深圳翔成SKYWORKS公司董事长廖建明所说:卫星高频头的发展必须“效益优先、适度规模、稳步经营、稳步发展,开拓市场、建好基地”的那样,只有依托国际市场,在这个并不太大的4个亿美元的“蛋糕”中分享应有的部分,这样才能撑起中国的卫星高频头产业的半边蓝天。中国企业要在国际市场中打出自己的天地,尚需进一步加大科研投入,加强人才的引进或培育,这或许才是一条长久的生存与发展之路。
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