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鲜为人知的时间频率行业 发展究竟如何?

杨慧明 2018-12-21 3568 212

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剖析产业发展现状

为区域/园区工作者洞悉行业发展

时间频率行业近十年来取得了快速发展,目前产品已在国防、电力、物联网等领域得到应用,在国家安全、国民经济发展以及社会生活中发挥着重要的作用。本文将介绍该行业的发展现状以及竞争格局。

  摘要:时间频率行业近十年来取得了快速发展,目前产品已在国防、电力、物联网等领域得到应用,在国家安全、国民经济发展以及社会生活中发挥着重要的作用。本文将介绍该行业的发展现状以及竞争格局。

  现代时间的精度取决于频率的精度,因此时间和频率常被一起称为“时频”或者“时间频率”,随着科技的发展,时频成为信息技术的重要支撑技术之一,不论是在国防军事,还是在通信或者物联网等民用领域,都发挥着重要的作用。

  时间频率行业发展现状

  在时间频率产品中,原子钟和晶体器件作为频率产品的核心,可以发出稳定的频率信号;频率组件产生和输出满足电子系统需求的频率信号,进一步拓展频率覆盖范围;板卡、模块、设备等时间同步产品则采用原子钟或高稳晶振作为频率源,和时间同步设备一同构建时间同步系统。现代社会中,拥有自己的时间频率技术体系对于国家安全和经济发展具有重要作用,因此全球都积极进行时间频率技术的研究。其中美国建立了以GPS授时为基础的国家时频体系,掌握时频核心技术,较早的实现了时间频率产业化。此外俄罗斯与欧盟也都在积极进行时间频率体系的研究。我国时频行业相比欧美发达国家起步较晚,发展时间较短,曾经一度依赖GPS进行授时,存在一定的安全风险。2000年以来,我国开始建立以北斗授时为核心的国家时频体系,并逐步实现了时频体系的独立自主。

  随着我国信息化的发展,国家逐渐出台了促进时频行业发展的相关政策,时频行业得到快速发展。原子钟方面,我国十分重视原子钟技术的研究以及相关产品的开发,目前铷原子钟以及氢原子钟已经可以实现国内量产,而铯原子钟、 CPT原子钟仍然以进口为主,技术有待提高。晶体器件方面,我国是全球石英晶体元器件的重要生产基地,然而中高端晶体器件主要靠向日本和欧美国家进口,目前专注于关键元器件的国产化。频率组件及设备方面,国内外通信设备厂商都具备研发频率选择与分配设备的技术。时间同步产品方面,我国形成了以卫星授时为主,地面授时为辅的授时体系,广泛应用于国防、通信、交通、金融、电力、物联网等领域。

  表1 时间同步手段的特点及现状

时间同步手段的特点及现状

  (根据公开资料整理)

  时间频率行业产品竞争格局

  时间频率行业属于技术密集型产业,国防军工行业处在时间频率行业的下游,由于涉及国防安全和军事秘密,因此时间频率行业存在较大的军品市场壁垒;同时由于该行业专业性要求较高,技术难度大等原因 ,还存在技术壁垒、人才壁垒。此外由于时间频率产品的客户出于安全及成本等因素的考虑,存在着一定的合作关系壁垒,因此时间频率行业门槛较高。

  原子钟方面,全球能够批量生产的国家极少,目前铯原子钟技术难度大,主要由国外的Symmetricom公司和OSA公司生产,对我国实行出口管制;铷钟作为应用范围最广的原子钟产品,我国与美国、瑞士、俄罗斯都可以批量生产,国内厂家主要有天奥电子、航天203所等,市场竞争激烈。CPT钟是最具应用前景的产品,目前仅有Symmetricom公司具有量产能力。晶体器件方面,目前我国虽然需要进口中高端晶体器件,但在军品市场,我国天奥电子、晨晶电子、海创电子、航天203所等企业的产品已经逐渐实现国产化替代;而民用产品市场受到技术、价格、品牌等因素影响,竞争仍然十分激烈。频率组件及设备方面,我国在高性能的频率组件及设备的研究和生产上处于较为先进的水平,国内企业可以实现较好的服务客户的目的,在市场竞争中具备一定的优势。时间同步产品方面,随着北斗授时技术的应用受到国家的支持,我国时间同步产品近年来发展较快,拥有自主知识产权的产品在中短期内有望实现进口替代,已经在国防和民用领域应用广泛,

  目前,我国是全球极少能够建自主时间频率产品的国家之一,并且在时间频率产品的研究方面取得了较好的进展。但在部分核心器件的研发等方面仍存在一些劣势,国产核心部件产品的成熟度仍有待提升,未来随着时间频率产品在国民经济领域的应用逐渐扩大,将推动我国时间频率行业的发展。

  结语

  时间频率行业的发展对于国家安全和经济发展非常重要,近年来我国支持时间频率行业的发展,相关产业得到快速发展,很多产品实现了国产替代,但仍有部分核心产品依赖进口。随着时间频率产品的应用愈加广泛,可以激励我国时间频率行业的研发和生产,促进行业的整体发展。

 

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