Phased-Array-Antennenunternehmen – Kymeta (USA), Chengdu Tianjian Tech (USA), SpaceX (USA), Hanwha-Phasor (Großbritannien) und Chengdu T-ray (China) sind die Hauptakteure

Was ist eine Phased-Array-Antenne?

Eine Phased-Array-Antenne ist ein fortschrittliches Antennensystem, das mehrere einzelne Antennenelemente verwendet, die in einer bestimmten geometrischen Konfiguration angeordnet sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Antennen können Phased-Array-Antennen ihre Strahlen elektronisch steuern, ohne dass eine mechanische Bewegung erforderlich ist. Diese Fähigkeit macht sie vielseitig und effizient für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Telekommunikation, Radarsysteme, Satellitenkommunikation und Verteidigung.

Wie funktioniert eine Phased-Array-Antenne?

Das Kernprinzip einer Phased-Array-Antenne besteht in der Steuerung der Phase des von jedem Antennenelement ausgesendeten oder empfangenen Signals. So funktioniert es:

Antennenelemente: Das Phased Array besteht aus mehreren Antennenelementen, die oft in einem Gitter oder linearen Muster angeordnet sind.

Signalphasensteuerung: Durch Anpassen der Phase des Signals an jedem Element kann die Antenne den gesamten Strahl in eine gewünschte Richtung lenken. Dies geschieht elektronisch durch Phasenschieber oder andere Signalverarbeitungstechniken.

Strahlformung: Die konstruktive und destruktive Interferenz von Signalen verschiedener Elemente ermöglicht es der Antenne, den Strahl zu „formen“, indem sie die Leistung in bestimmte Richtungen konzentriert und sie in anderen minimiert.

Dynamische Lenkung: Die elektronische Steuerung der Signalphasen ermöglicht eine dynamische und schnelle Steuerung des Strahls ohne physische Bewegung.

Die Vereinigten Staaten verzeichnen ein erhebliches Wachstum auf dem Markt für Phased-Array-Antennen, angetrieben durch Fortschritte in den Bereichen Telekommunikation, Verteidigung und Luft- und Raumfahrt. Phased-Array-Antennen, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, Strahlen ohne bewegliche Teile elektronisch zu steuern, werden zu einem integralen Bestandteil moderner Kommunikations- und Radarsysteme.

Haupttreiber des Wachstums

1. Telekommunikation und 5G-Bereitstellung: Die Einführung von 5G-Netzen in den USA erfordert fortschrittliche Antennensysteme, die höhere Frequenzen und höhere Datenraten verarbeiten können. Phased-Array-Antennen ermöglichen eine effiziente Strahlformung und Multiple-Input-Multiple-Output-Technologien (MIMO), die für die 5G-Infrastruktur unerlässlich sind. Der weltweite Markt für 5G-Phased-Array-Antennen wird zwischen 2024 und 2028 voraussichtlich um 812,5 Millionen US-Dollar wachsen, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,81 %.
2. Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtanwendungen: Das US-Verteidigungsministerium investiert in die Modernisierung von Radar- und Kommunikationssystemen, die Verbesserung des Situationsbewusstseins und die Abwehr aufkommender Bedrohungen. Phased-Array-Antennen sind bei diesen Upgrades von entscheidender Bedeutung und bieten verbesserte Zielerkennungs- und -verfolgungsfunktionen. Der Markt für Phased-Array-Antennen wird bis 2032 voraussichtlich 12,06 Milliarden US-Dollar erreichen und von 2024 bis 2032 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 11,49 % wachsen.
3. Satellitenkommunikation und Weltraumforschung: Mit der Ausweitung der Satellitenkonstellationen für Kommunikation und Erdbeobachtung besteht ein wachsender Bedarf an Phased-Array-Antennen, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden können und zuverlässige Verbindungen mit hoher Bandbreite bereitstellen. Der weltweite Markt für Phased-Array-Antennen wird bis 2032 voraussichtlich 10.272,54 Millionen US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11,49 %.

Herausforderungen auf dem Markt

• Hohe Kosten und Komplexität: Die Entwicklung und der Einsatz von Phased-Array-Antennen erfordern hochentwickelte elektronische Komponenten und Signalverarbeitungsalgorithmen, was zu höheren Kosten führt. Diese Komplexität kann die Akzeptanz in kostensensiblen Anwendungen einschränken.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Der Umgang mit regulatorischen Anforderungen, Frequenzzuteilung und Lizenzierungsverfahren kann Hersteller und Betreiber vor Herausforderungen stellen, insbesondere in den Bereichen Telekommunikation und Satellitenkommunikation

Gelegenheiten

• Entwicklung der 5G-Infrastruktur: Der Einsatz von 5G-Netzwerken bietet den Herstellern von Phased-Array-Antennen erhebliche Chancen, Beamforming-Antennen, Massive-MIMO-Systeme und Kleinzellenlösungen für eine verbesserte Netzwerkleistung und -abdeckung bereitzustellen
• Kfz-Radarsysteme: Die Automobilindustrie setzt Radarsysteme für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS), autonomes Fahren und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ein und schafft so eine Nachfrage nach kompakten, leistungsstarken Phased-Array-Antennen, die für Automobilanwendungen geeignet sind

Global Growth Insights stellt die Top-Liste der globalen Unternehmen für Phased-Array-Antennen vor:

1. Kymeta Corporation

• Hauptsitz: Redmond, Washington, USA
• Einnahmen: 50 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Kymeta ist auf elektronisch gesteuerte Flachantennen spezialisiert, insbesondere auf das Kymeta™ u8-Terminal, das nahtlose Satelliten- und Mobilfunkkonnektivität für mobile Plattformen bietet. Ihre Technologie ist entscheidend für die zuverlässige Kommunikation von Fahrzeugen, Schiffen und festen Plattformen.

2. C-COM-Satellitensysteme

• Hauptsitz: Ottawa, Kanada
• Einnahmen: 13 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: C-COM entwickelt mobile, satellitenbasierte Antennensysteme, einschließlich der iNetVu®-Serie, die den Hochgeschwindigkeits-Breitband-Internetzugang weltweit ermöglichen. Ihre Lösungen werden häufig in der Notfallhilfe, der Öl- und Gasexploration sowie bei militärischen Anwendungen eingesetzt.

3. Ball Luft- und Raumfahrt

• Hauptsitz: Broomfield, Colorado, USA
• Einnahmen: 2 Milliarden US-Dollar (2022)
• Überblick: Ball Aerospace bietet fortschrittliche Luft- und Raumfahrttechnologien, darunter Phased-Array-Antennen für Satellitenkommunikation und Radarsysteme. Ihre Innovationen unterstützen die Bereiche Verteidigung, zivile Raumfahrt und kommerzielle Luft- und Raumfahrt.

4. Chengdu Tianjian-Technologie

• Hauptsitz: Chengdu, China
• Einnahmen: 100 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Chengdu Tianjian ist auf Millimeterwellen- und Terahertz-Technologien spezialisiert und bietet Phased-Array-Antennen für Kommunikations- und Radaranwendungen. Ihre Produkte sind ein wesentlicher Bestandteil der chinesischen Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie.

5. ALCAN-Systeme

• Hauptsitz: Darmstadt, Deutschland
• Einnahmen: 15 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: ALCAN Systems konzentriert sich auf kostengünstige, leistungsstarke Flachantennen mit Flüssigkristalltechnologie. Ihre elektronisch steuerbaren Antennen sind für die Satellitenkommunikation ausgelegt und ermöglichen die Anbindung stationärer und mobiler Plattformen.

6. SpaceX

• Hauptsitz: Hawthorne, Kalifornien, USA
• Einnahmen: 9 Milliarden US-Dollar (2022)
• Überblick: Das Starlink-Projekt von SpaceX nutzt Phased-Array-Antennen, um weltweit Hochgeschwindigkeitsinternet bereitzustellen. Ihre Benutzerterminals verfügen über fortschrittliche Phased-Array-Technologie, die eine schnelle Strahlsteuerung und zuverlässige Konnektivität ermöglicht.

7. Chengdu Ruidiwei

• Hauptsitz: Chengdu, China
• Einnahmen: 40 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Chengdu Ruidiwei entwickelt Phased-Array-Antennen und Radarsysteme für den militärischen und zivilen Markt. Ihre Produkte sind für hohe Präzision und Zuverlässigkeit in verschiedenen Anwendungen bekannt.

8. Sichuan SIP Electronic Technology

• Hauptsitz: Chengdu, China
• Einnahmen: 25 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Sichuan SIP ist auf elektronische Komponenten und Systeme spezialisiert, darunter Phased-Array-Antennen für Kommunikations- und Radarsysteme. Ihre Innovationen unterstützen Chinas wachsende Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssektoren.

9. KEYCOM Corporation

• Hauptsitz: Tokio, Japan
• Einnahmen: 5 Mio. USD (2022)
• Überblick: KEYCOM konzentriert sich auf Hochfrequenzmessgeräte und Phased-Array-Antennensysteme. Ihre Produkte werden in der Forschung und Entwicklung in der Telekommunikations- und Verteidigungsindustrie eingesetzt.

10. Amazonas

• Hauptsitz: Seattle, Washington, USA
• Einnahmen: 513,98 Milliarden US-Dollar (2022)
• Überblick: Im Rahmen des Projekts Kuiper entwickelt Amazon eine Konstellation von Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn, um globales Breitband-Internet bereitzustellen. Das Projekt umfasst die Entwicklung fortschrittlicher Phased-Array-Antennen für Benutzerterminals.

11. Anokiwave

• Hauptsitz: San Diego, Kalifornien, USA
• Einnahmen: 50 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Anokiwave entwickelt hochintegrierte Siliziumkernchips für 5G-, SATCOM- und Radaranwendungen. Ihre Technologie ermöglicht kostengünstige, leistungsstarke Phased-Array-Antennen.

12. Hanwha-Phasor

• Hauptsitz: Seoul, Südkorea
• Einnahmen: 30 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Hanwha-Phasor entwickelt flachflächige, elektronisch steuerbare Antennen für die Satellitenkommunikation und zielt auf Mobilitätsmärkte wie See-, Luftfahrt- und Landfahrzeuge ab.

13. Viasat

• Hauptsitz: Carlsbad, Kalifornien, USA
• Einnahmen: 2,8 Milliarden US-Dollar (2022)
• Überblick: Viasat bietet Satelliten-Breitbanddienste an und entwickelt fortschrittliche Kommunikationssysteme, einschließlich Phased-Array-Antennen für kommerzielle und Verteidigungsanwendungen. Ihre Technologie unterstützt die Konnektivität während des Fluges und sichere militärische Kommunikation.

14. Chengdu T-ray

• Hauptsitz: Chengdu, China
• Einnahmen: 20 Millionen US-Dollar (2022)
• Überblick: Chengdu T-ray ist auf Terahertz-Technologie spezialisiert und entwickelt Phased-Array-Antennen für Bildgebungs- und Kommunikationssysteme und trägt so zu Fortschritten bei Sicherheitskontrollen und drahtloser Kommunikation bei.

Fazit: Phased-Array-Antennen in der Zukunft

Phased-Array-Antennen sind mit ihrer unübertroffenen Flexibilität und Effizienz bereit, die Zukunft der Kommunikations-, Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie zu prägen. Mit fortschreitender Technologie werden diese Antennen noch wichtiger in Anwendungen wie 5G-Netzwerken, Satellitenkommunikation, autonomen Fahrzeugen und fortschrittlichen Radarsystemen. Ihre Fähigkeit, Strahlen ohne bewegliche Teile elektronisch zu steuern, sorgt für hohe Zuverlässigkeit und schnelle Reaktion, was für dynamische Umgebungen und Echtzeitanwendungen unerlässlich ist.

Der weltweite Markt für Phased-Array-Antennen steht vor einem exponentiellen Wachstum, angetrieben durch zunehmende Investitionen in die Telekommunikationsinfrastruktur, die Modernisierung der Verteidigung und die Erforschung des Weltraums. Unternehmen wie SpaceX, Amazon und Anokiwave stehen an vorderster Front und verschieben die Grenzen der Innovation mit skalierbaren, kostengünstigen Lösungen. Gleichzeitig treiben aufstrebende Akteure technologische Durchbrüche bei kompakten, energieeffizienten Designs voran.

Es bleiben Herausforderungen wie hohe Produktionskosten und komplexe Signalverarbeitung bestehen. Allerdings ebnen Fortschritte in den Materialwissenschaften, der digitalen Strahlformung und den Halbleitertechnologien den Weg für eine breitere Akzeptanz. Von Regierungen und Privatsektoren weltweit wird erwartet, dass sie bei Initiativen zusammenarbeiten, die die Zugänglichkeit und Erschwinglichkeit dieser Technologie weiter verbessern.

In Zukunft werden Phased-Array-Antennen für den Aufbau einer hypervernetzten Welt von entscheidender Bedeutung sein, da sie eine schnellere Kommunikation, mehr Sicherheit und bahnbrechende Fortschritte in Wissenschaft und Technologie ermöglichen.