微波铁氧体材料国内市场综述

第一节 微波铁氧体材料市场现状 分析 及预测

1、我国磁性材料 行业 发展情况

中国地大物博，金属和稀有元素矿藏非常丰富，有着丰富而天然的原材料资源优势，磁性材料产业所需的各种原材料几乎国内都能满足。磁性材料 行业 ，离不开稀土。因为稀土成本占磁材原料成本的30%，而中国是稀土的故乡，世界上80%的稀土储量在中国，因此中国稀土的资源优势，决定了磁性材料 行业 的中国优势。

中国目前具有磁性材料生产企业及相关的企业1096家，其中铁氧体生产企业359家，稀土磁体和金属磁体生产企业226家，其余为配套设备生产企业和辅助原料生产企业。永磁铁氧体生产企业197家，产量为41万吨（烧结磁体36吨，粘结磁体5万吨），软磁铁氧体生产企业162家，产量为30万吨（锰锌26万吨、镍锌和镁锌4万吨），钕铁硼磁体4万吨，铝镍钴金属磁体0.35万吨。

2005年中国永磁铁氧体产量为35万吨，占全球产量的50%；软磁铁氧体产量22万吨，占全球产量的56%；钕铁硼磁体产量为3万吨，占全球产量的77%。2005年中国磁性材料出口已超过20万吨，出口额约7.3亿美元。

2006年中国出口各类磁体23万吨，出口金额仅8.6亿美元；进口各类磁体6.9万吨，而进口金额达5.7亿美元。2007年1-8月中国电磁铁；永磁铁等；电磁或永磁工件夹具等进口数量为57,031,992.00千克，用汇513,161,987.00美元；出口数量为193,840,035.00千克，创汇809,909,620.00美元。

中国磁性材料工业在产量方面已经初具规模，发展速度很快，但与日本等磁性材料工业发达的国家相比，无论是管理水平、制造工艺、产品质量及产品档次都存在一定差距。中低档产品占据了较大的国际市场，但在高档产品上还缺乏竞争力。随着高清晰度电视等消费类电子产品的日益普及，汽车、通信业的发展，对高档磁性材料的需求越来越多。中国的磁性材料企业应该抓住这个有利的时机，开发高档磁性材料产品，占领国际市场。

“十一五”时期，是中国磁性材料工业大发展时期，世界磁性材料产业中心已经转移到中国。预计中国铝镍钴磁钢产量为3,000吨（全球产量7,840吨），铁氧体永磁产量195,000吨（全球产量676,000吨），稀土钕铁硼磁体9,400吨（全球14,400吨），软磁铁氧体产量98,800吨（全球431,000吨）。到2010年中国各类磁体的产量均稳居世界之首，占全球的份额还将继续增大。到2020年，中国磁性材料的产量将占全球一半以上，成为世界磁性材料产业中心。

2、微波铁氧体材料市场概况

微波铁氧体材料主要用于移动通信、国防电子及卫星通讯领域。

微波铁氧体器件是微波/毫米波电子设备和系统中不可或缺的基础元器件，它的应用已有50多年的历史。目前这类产品不仅在军用雷达、通信设备、电子战、电子对抗系统、航天、航空系统中有重要用途，而且在民用通信、交通管制、医疗卫生、食品加工，甚至农业等诸多领域都得到了广泛的应用。

在移动通信领域，微波器件有用于基站的大功率环行器、隔离器和用于手机的小型表面贴装环行器、隔离器。如摩托罗拉公司的900兆赫集群系统基站，使用数十个双结隔离器。目前，一些国内生产企业基本上全部采用进口元件，用量非常大。

从产品发展来看，国外微波铁氧体器件在宽频带、高功率、小型化及可靠性方面做得十分出色，国内信息产业部电子9所、898厂、899厂、航天２３所等单位的微波器件也在向这方面发展，但无论在产品性能水平上，还是在可靠性上都明显存在很大差距。

3、微波铁氧体器件——环行器/隔离器在微波通信中的地位与作用

上世纪中叶，微波技术中的一大突破是铁氧体的发现。铁氧体乃是由金属氧化物构成的一类陶瓷性磁性材料，利用这种材料在直流磁场和微波场共同作用下呈现出的旋磁效应制成的微波铁氧体器件如环行器、隔离器等，在二次世界大战中解决了雷达设备的级间隔离、阻抗以及天线共用等一系列实际问题，极大地提高了雷达系统的战术性能，成为其中的关键件和致命件。

其后微波铁氧体器件技术获得了飞速发展，80%以上都用于军事上，如精密制导雷达、舰载雷达、机载、远程警戒预警雷达，导航和炮描雷达等都采用了相控阵天线。例如海湾战争中，美国威力显赫的“爱国者”导弹主要依靠了相控阵雷达技术，而铁氧体移相器则是相控阵技术的关键元件之一。在AV/MPQ导弹系统中使用了5161个X波段铁氧体移相器，它可以同时监视100个目标，同时跟踪8个目标，同时制导8枚导弹。冷战结束后，美俄等发达国家，也实行了“军转民”战略，微波铁氧体器件开始大量向民用方面转移，所以在卫星通信、微波通信、微波能应用、工农医疗等方面获得了广泛应用，市场日益扩大。

卫星通信的转发器的收发转换就是靠具有双工器功能的铁氧体环行器来实现的。转发器电路中的级间隔离、匹配、去耦是由小型、轻量、集成化的铁氧体隔离器来完成的，从而达到保护系统提高其稳定性、可靠性之目的。

第二节 微波铁氧体材料产品产量 分析 及预测

我国一直在加大对微波铁氧体材料的生产与技术研发，目前国内已形成了一批研发实力强，技术先进的企业，所生产的铁氧体产品具有微波损耗小，一致性好，质量稳定等特点。产品的种类涵盖石榴石材料（YAl系列,YGd系列，YCaV系列等）和尖晶石材料（锂铁氧体，镍锌铁氧体等）以及部分微波介质材料。

微波铁氧体器件产品达上百个品种，包括各类环行器/隔离器、移相器、双模器件、高功率器件、快速开关、负载等，频率覆盖了从米波到毫米波的范围，产品广泛应用于雷达、卫星/微波通讯、遥测/遥感等各个领域。

但由于微波铁氧体材料技术及产品工艺方面的原因，国内企业产品产量规模还普遍较小，产量十分有限。其中工程化用量最大各类铁氧体环行器和隔离器年产量约为30~50万只左右。

2007-2008年我国微波特氧体环形器/隔离器产量统计表

单位：万只

预计未来随着我国移动通信、卫星通信等 行业 的快速发展，国内必将加大对微波铁氧体材料生产的进一步研发，未来产品产量将有很大幅度的增加。

第三节 微波铁氧体材料市场需求 分析 及预测

微波通信是现代无线通信的主力军，凡是无线通信都要以微波为传输手段。如果在六种微波通信方式中都使用上微波铁氧体材料，用量之大可想而知。

我国通信产业发展十分迅速，但与国外相比差距较大。截至2001年底，全国移动手机用户已由1996年的685万户增至1.45亿户，2001年新增6000万户，现已超过美国而成为全球最大的手机市场，但普及率仅为11.2%，仅为发达国家的1/5。

根据信息产业部“十五” 规划 ，至2005年通信产品业务收入1万亿元，移动手机1亿部，移动电话用户2.6～2.9亿户。如以1亿部手机用户计，则需建立基站10万个，需环行器/隔离器上千万只；配套手机用量若以1/3计算，亦需3千万只。而截止2008年底，我国的手机用户总数为6.41亿户，手机产量5.6亿部。国内市场对环形器/隔离器的需求达到5~6千万只。

而目前国内微波铁氧体材料及器件的生产规模远远不能适应移动通信技术发展的需要。可见，微波铁氧体材料及微波铁氧体器件在国内的市场前景广阔，随着通信技术向米波、分米波特别是毫米波方向发展，通信市场更大。

第四节 微波铁氧体材料消费状况 分析 及预测

微波铁氧体材料新应用开发：

1、通信卫星天线BFN用微波铁氧体

通信卫星操作人员面临着复杂多变的太空环境和技术需求，要求在航天器放到轨道上之后能够重新组合它的天线波束图案。现在，美国军用通信卫星就具有将其天线辐射图案重新组合到轨道上的能力。例如，它的国防通信卫星系统（DSCSⅢ）卫星，通过带可编程波束形成网络（BFN）的超高频多波束天线发射和接收信号。用可编程BFN，可按照地面控制的需要，使航天器天线的辐射图案再整形，由上行线路干扰机检测。目前正在设计制造中的新一代先进高频卫星，还具备自适应性上行线路置零功能。在这些应用中，BFN的作用很重要。

现有开关式和可调式两种BFN。前者的结构最简单，它由单刀双掷（SPTD）开关的二叉树组成。铁氧体丫环开关，是多数航天器传统型无源开关BFN的基本组成部件。与固体开关元件相比，铁氧体开关的主要优点是插损低，功率容量大，直流功耗小。BFN用锁式铁氧体环行器开关，其开关时间均少于1μs，在20GHz或更高频段，可在500μs以下。可调式BFN可以任意组合多波束天线端口，以任何需要的RF振幅和相位进行照射。无源可调式BFN的基本组成部件是铁氧体可调功分器（VPD），相/幅控制模块（PAC）和移相器。这些铁氧体器件都具有低插损，高功率容量和低直流功耗等特点。VPD和PAC模块，都使用铁氧体移相器作它们的微波控制关键元件。DSCSⅢ用了2只90°移相器构成VPD，它们被放置在波导魔T和90°桥接岔路之间。魔T执行进入信号的等相/幅分解，并把这些分解的输出加到铁氧体移相器的输入端。这两个信号在桥接岔路上重新组合前，由移相器调整它们的相对相位。VPD的总损耗与功率分配的置位无关，开关时间在2-5μs内。

PAC模块可使每个任意的振幅和相位在一个周期内加权，以适用于通过它们的微波信号。PAC模块由2只360°铁氧体移相器组成，它们被放置在2只功分器之间。第一只功分器将进入的信号分成2个二等分，加到移相器上。然后，调整2只移相器，使2个二等分信号重组和干扰，为输出信号获得需要的振幅和相位。

2、短程空/海防系统用微波铁氧体开关与开关矩阵

军用市场上,特别需要可靠性高、开关速度快、功率容量大的Ka波段开关与开关矩阵。苏格兰ThalesMESL公司正在为短程空/海防系统开发Ka波段微波铁氧体开关与开关矩阵。这类开关运用了环形移相器技术，旨在提高功率容量和开关速度，并附加上功率分解，可选择的输出极化等特点。其典型应用是火控雷达系统，作目标识别、跟踪、火炮导引，保密通信等。该公司开发生产了两种锁式铁氧体开关：WR28波导开关结环行器和环形铁氧体开关。前者与传统的波导环行器相似，由于没有有效的冷却措施，故平均功率仅限于数十W。他们用5只开关环行器和3个高功率负载，就构成了一个SP3T开关矩阵。控制阵列的驱动电子线路，置于安装板的尾部。

环形开关的最简单结构是，把双90°环形铁氧体移相器放在波导T形支路和耦合器之间，形成Bulter阵列结构。T形支路把输入功率分解或2个幅、相相等的信号；这些信号在耦合器中合成进入一个输出端之前，由移相器产生±90°相对相移。为提高开关的峰值功率容量，公司选用了掺稀土的微波铁氧体材料，并在驱动电子线路中增设温度传感器，根据传感信号调节电流脉冲的长短，对铁氧体作温度补偿。他们的非互易SP2TKa波段铁氧体开关达到的性能指标如后：开关频率35GHz,带宽10%，功率容量=1400W,=120w,开关时间<2μs，工作温度在（-30～+80）℃内。把上述几只SP2T开关组合起来，可构成两种开关矩阵，从1个输入开关到4个输出中的其中1个。这种开关能提供许多附加的特点，例如一只SP4T开关，还可以通过正交模换能器，从一端选择极化输出。

第五节 微波铁氧体材料价格趋势 分析

与其它磁性材料相比，微波铁氧体材料价格较高，这主要是由产品的技术溢价造成的。目前具备微波铁氧体材料生产工艺且能够规模化生产的企业数量还十分有限，这就使得在产品市场需求快速增长的同时，供需矛盾加剧，因此产品价格较高。

从未来产品价格走势来看，在未来两三年内，国内企业生产产能还无法满足迅速增长的市场需求，产品价格下降的可能性较小；但是从较长时间来看，随着我国微波铁氧体材料技术的逐渐成熟，将加快 行业 企业数量及产量的增加，因此长期来看，产品价格有向下的趋势。

第六节 微波铁氧体材料进出口量值 分析

微波铁氧体材料海关编码：85049019。

从产品市场应用情况来看，国内需求量大，产量有限，因此产品需求主要依赖进口满足。但就具体的进出口数值，海关并未有详细资料统计。

 

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