（一）時間頻率的概念和意義

    “時間”是表征物質運動的最基本物理量，而“頻率” 是單位時間內周期性運動的次數，是與“時間” 密切相關的一個基本量。時間和頻率的物理定義互為倒數，概念上密不可分。現代時間由高穩頻率源產生和保持，頻率的精度即決定了時間的精度，時間和頻率常聯系在一起稱為“時間頻率” 或“時頻” 。隨著科學技術的進步，時間頻率已經發展成為信息技術的重要支撐技術之一，在國防科技領域、國民經濟建設和社會生活中具有舉足輕重的作用。

    1、高精度時間頻率關乎國家安全

    武器裝備： 隨著世界軍事變革加劇，高精尖武器不斷更新，作戰模式、戰爭格局在不斷發展變化，使參戰武器裝備、兵力人員已置于一個四維全球時空坐標系統。在信息化戰爭中，聯合作戰/協同作戰已經成為了最主要的作戰模式，作戰單元之間能否協調一致行動是影響作戰行動成敗的關鍵。在充斥著各種信息和要素的戰場中， 統一時間的使用可以提高諸軍兵種整體作戰能力，滿足信息化條件下聯合作戰的需要。

    航空航天：時間同步系統是隨著航空航天的需要而發展起來的，由于航空航天試驗地域遼闊，甚至涉及全球及深空，為了實現對飛行器的測量（測量其位置、速度、加速度和飛行姿態）和控制（控制其飛行狀態），需要多臺設備和系統，這樣的工作必定需要統一的時間。目前，高精度的時間頻率同步產品和技術已廣泛應用于包括載人航天、探月工程、深空探測、導彈試驗等重大工程項目中。軍事通信： 對于軍用保密通信，時間同步和精密頻率控制可提高通信的核心技術（擴展頻譜和跳頻技術）能力，能夠在干擾的環境下快速捕獲信號，并通過更緊密的信道間隔和更精密的時隙分配，達到更大的數據容量。精密時間同步還可用于有效測定保密通信中碼序的起點、實施導航，并通過測定信號到達的時間差確定信號發射機的位置。另外，武器平臺之間通過數據鏈路通信，也要求各數據鏈站點之實現跨區域的高精度時間同步。

    衛星導航：衛星導航系統中導航和定位都離不開高精度的時間和頻率。其基本工作體制是采用多星測距和距離變化率測量體制，是在星載鐘和地面鐘嚴格時間同步的基礎上實現用戶導航定位。因此，精確的時間和頻率是衛星導航定位系統正常運行所必需的一個基本參量，具有非常重要的地位和作用?？梢哉f， 時間測量的精度能夠達到1納秒，空間測量精度就可達到30厘米。

    2、時間頻率在國家經濟發展和社會生活中意義重大

    在物流、信息流高速運轉的今天，用于通信、電力、高速交通、物聯網等重要領域的時頻系統的精度已經達到微秒級， 個別領域的需求已經到納秒級。
通信領域：同步網是通信網必不可少的重要支撐網，是保證網絡定時性能的關鍵。移動通信技術的發展離不開同步技術的支持，載波頻率的穩定、上下行時隙的對準、高質量的可靠傳送、基站之間的切換、漫游等都需要精確的同步控制。沒有良好的同步，數字信息的傳遞就會不可避免的出現誤碼、滑碼問題，導致語音和圖像的質量很差。如2010年1月，我國采用GPS授時的通信基站，由于GPS升級，其授時功能受到影響，導致我國沿海多個省份的CDMA網絡出現大量告警。
電力領域： 我國電網已初步建成以超高壓輸電、大機組和自動化為主要特征的現代化大型電網系統。為保證電網安全、經濟運行，各種以計算機技術和通信技術為基礎的自動化裝置廣泛應用，如調度自動化系統、故障錄波器、微機繼電保護裝置、事件順序記錄裝置、變電站計算機監控系統、火電廠機組自動控制系統、雷電定位系統等。這些裝置的正常運用同樣離不開統一的全網時間基準。高速交通領域：隨著高速鐵路和地鐵、輕軌等城市軌道建設的快速發展，列車處于高速運行和短時間內跨線跨區行駛的狀態，高精度時間的準確和統一具有非常重要的作用。同樣，民航業也在快速發展， 飛機飛行密度加大，空管系統也對精確時間同步提出了更高的要求。高速交通時間同步系統是為運營調度指揮、業務系統設備提供統一的標準時間信息，從而保證飛機、列車的安全高速運行。廣播電視領域：我國正在建設覆蓋全國的地面數字電視系統，而各數字電視信號發射系統中的前端復用器、發射站點的調制器等設備都需要精密的時間頻率同步，以保障電視節目的圖像質量。沒有良好的時間頻率同步，電視信號將會產生干擾，造成接收圖像出現滾動條紋、圖像內容相互疊加等現象。

    物聯網領域：時間同步系統是無線傳感器網的重要組成部分，傳感器數據融合和傳感器節點自身定位等都要求節點之間始終保持同步。在無線傳感器網應用中，傳感器節點之間通常需要協調操作來共同完成一項復雜的傳感任務。為了能夠正確監測事件發生的次序，傳感器節點之間必須實現相對時間同步。如在一些火災監測物聯網應用中，事件自身的發生時間是相當重要的參數，這要求每個傳感器節點都維持唯一的全局時間以實現整個網絡的時間同步。

    （二）時間頻率行業發展歷程及現狀

    獨立自主的時間頻率體系關乎國家安全和核心利益，因此世界各國都投入巨資研究時間頻率技術和產品，以求保持領先地位。美國、俄羅斯分別建立了以GPS、 GLONASS授時為基礎的國家時頻體系，擁有并掌控著時頻核心技術，實現了時間頻率產業化。我國時頻行業發展時間較短，基礎相對薄弱，授時應用長期依賴GPS，中高端時間頻率產品大量依賴進口，存在極大的安全隱患。 2000年后，我國逐步認識到獨立自主的時頻體系的重要性，決定建立以北斗授時為主的國家時頻體系。隨著我國信息化建設推進、軍民融合國家時頻體系建設以及國產化推進工程的實施，國家制定了大量政策專項支持時間頻率行業發展，我國時間頻率行業發展邁入快速發展時期。在時間頻率產品中，頻率產品以原子鐘和晶體器件為核心產生穩定的頻率信號，頻率組件及設備對頻率信號進行合成、變換、濾波及放大等處理，產生和輸出電子系統所需的各類頻率信號，擴展了頻率覆蓋范圍。時間同步產品采用原子鐘或高穩晶振作為頻率源，產品類型包括板卡、模塊、設備及系統。時頻板卡及模塊可嵌入各用戶設備和系統中，并與時間同步設備共同組成時間同步系統。時間頻率行業的核心產品發展情況如下：

    1、原子鐘

    原子鐘是現代量子力學和電子學相結合的產物，它利用原子不同能級之間躍遷所發射或吸收的電磁波頻率作為標準，具有高準確和高穩定的特點。在原子鐘誕生前，人類以地球的自轉或公轉周期作為時間單位（天文時）。世界上第一臺原子鐘于1948年問世，由于其準確度不高未能成功取代傳統時間基準技術。英國于1955年研制的第一臺銫束原子頻率標準準確度達到1×10-9，超過了當時天文觀測所能達到的水平。時間頻率測量領域也因此發生了劃時代的變化，由傳統的天文學的宏觀領域過渡到現代的量子物理學的微觀領域。1967年10月，第13屆國際計量會議通過了新的“秒” 的定義：“秒是銫133Cs原子基態的2個超精細能級間躍遷輻射振蕩9,192,631,770個周期所持續的時間”。現在，時間已進入原子時時代。 隨著技術不斷進步，原子鐘的種類也迅速擴展到不同應用領域的銫原子鐘、銣原子鐘、氫原子鐘、 CPT原子鐘等，原子鐘的性能指標被不斷地刷新，精度平均每十年提高一個量級。

常用工程原子鐘的特點及發展

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    我國原子鐘研究始于 20 世紀 60 年代， 1969 年提出獨立自主地建設我國的原子時系統，并陸續研制成功了包括銫、氫和銣等三類原子鐘，在當時和美國幾乎處于相同技術水平。隨后原子鐘的研究停滯了較長的時間，導致我國各行業所需的原子鐘幾乎完全依賴進口。直到 2002 年召開的“衛星導航星載原子鐘與同步技術”香山科學會議，認識到原子鐘對衛星導航、未來高技術戰爭和現代信息技術的重大意義，我國對原子鐘的技術研究和產品研制生產重新獲得了高度重視。目前，銣原子鐘、氫原子鐘在國內已實現了批量化生產，而銫原子鐘、 CPT原子鐘在我國尚未實現國產化批量生產，主要依靠進口。

    2、晶體器件

    晶體器件是用壓電石英晶體制成的頻率選擇與控制器件，主要分為晶體諧振器、晶體振蕩器、晶體濾波器三大類。20 世紀 20 年代，隨著軍事應用的研究，人們利用石英晶體所具有的壓電效應，發明了石英晶體元器件； 20 世紀 50 年代，人造水晶開始工業化生產，解決了制造石英晶體元器件的關鍵材料問題，晶體元器件的制造技術得到了快速發展； 20 世紀 80 年代，隨著表面組裝技術、微電子技術和國際信息產業的發展，促使石英晶體元器件產品由插裝式向表貼式方向發展，產品技術性能向高頻率、高穩定、高可靠、低相位噪聲方向發展，生產工藝技術和生產設備向高度自動化發展。晶體元器件成為電子信息產業發展中不可缺少的重要組成部分。 目前，晶體器件生產一方面以日本廠商為代表，向批量生產、超小型化方向發展；另一方面，以歐美廠商為代表，朝著超低相噪、超高穩定度、高可靠方向發展。我國軍用晶體元器件是在上世紀五十年代末期由“兩彈一星” 重點工程配套而逐步發展壯大起來的。 20 世紀 80 年代前，石英晶體元件基本上用于軍事，從80 年代起大量轉為民用。 1990 年以后，在家電及 PC 產業、通信大發展的共同推動下，我國晶體器件迎來了發展的黃金時期，引進了幾十條國外的晶體生產線。國內企業逐漸以低成本及產量優勢占據這一市場。歷經十多年的發展，中國大陸已成為全球石英晶體元器件的重要生產基地，但中高端晶體器件仍主要依賴進口。2014 年壓電晶體全行業進出口總額達 47.03 億美元，其中出口 14.02 億美元，進口為 33.01 億美元，其中進口壓電晶體主要為應用于通訊、導航等領域的中高端晶體器件。近年來，為確保國防裝備自主性和保障能力，我國正大力實施“國產化推進工程” ，對關鍵元器件、部件國產化提出了緊迫的要求。

    3、頻率組件及設備

    以原子鐘和晶振等高精度頻率源作為基準，通過鎖相、分配、放大等處理，輸出多路高穩定度、低相噪的標準頻率信號，形成了頻率標準設備。頻率標準設備廣泛應用于通信、導航、雷達等電子系統，是伴隨著原子鐘和高穩晶振的技術進步而同步發展的。另外，通過對頻率信號的合成、變換、濾波及放大等處理，擴展了頻率信號的覆蓋范圍，也擴展了時間頻率技術的應用領域。其中在軍用通信組網中，為適應跳頻通信體制，采用窄帶濾波技術并優化頻率分配實現了高性能的頻率選擇和快速頻率切換，形成了跳頻濾波設備，解決了軍用地面、車載、船載、機載通信組網系統中多臺設備在共址工作時的電磁兼容問題，提高了系統頻率資源的利用率，保障通信鏈路的正常工作。在民用通信領域，移動通信傳送網主要通過光纖和微波進行傳輸，在無法鋪設光纖的場合采用微波方式傳輸。隨著 4G 通信的到來，采用微波方式的傳送網通道數量無法滿足日益增長的用戶數量和信息容量增加的需求，需要增加通道數來滿足擴容需求。為實現多通道信號合成，避免通道之間的相互干擾，必須進行通道之間的頻率選擇和分配。為此，國內外通信設備廠商研制了頻率選擇與分配設備（Branch）。國外產品主要有日本的 NEC 公司等進行批量生產，國內天奧電子已為華為公司批量配套。

    4、時間同步產品

    高精度授時是實現時間同步的關鍵，世界主要發達國家都高度重視授時系統建設。 1957 年，美國在東海岸建成了第一個羅蘭-C 導航授時臺鏈，開展利用長波進行無線電導航、授時服務。 1973 年，美國開始建設全球定位系統（GPS），于 1995 年 4 月宣布達到全運行能力， 于 1996 年宣布 GPS 為軍民兩用系統， GPS逐漸從軍用擴展至民用，目前 GPS 授時已成為當前國際上廣泛使用的時間同步技術。 20 世紀 70 年代起，我國先后建立了獨立的原子時系統以及長波、短波授時系統、北斗衛星導航系統等國家科學工程重要基礎設施，形成了以衛星授時為主，地面授時為輔的授時體系。由于北斗衛星授時具有自主可控、授時精度高、覆蓋地域廣、使用方便等優點，在軍民用領域得到了廣泛應用。我國時間同步系統是隨著導彈、航天靶場試驗等國防科研的需要而發展起來的。 20 世紀 80 年代，國內企業采用符合國際規范的 IRIG-B 時間碼研制出我國第一代 B 碼標準化冗余時統，建立了“主站時統設備＋終端”的時間同步系統，提高了國防科研試驗時間同步系統的可靠性。 另外，近年出現的 PTP 精密時間同步是一種高精密的網絡時間同步技術，已成為網絡時間同步的發展方向，美國已將 PTP 技術作為下一代網絡的時間傳遞核心技術。隨著我國科學技術和國防科技的發展，越來越多的軍事和民用部門需要高精度時間頻率的統一，小型化、網絡化的板卡、模塊、設備等時間同步產品在國防以及通信、電力、交通等國民經濟重要領域得到了廣泛的應用。

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    （三）時間頻率行業發展前景

    1、時間頻率行業將隨著電子信息制造業一同持續快速發展

    時間頻率行業是電子信息制造業的細分子行業，為計算機設備制造業、通信設備制造業、廣播電視設備制造業、雷達及配套設備制造業等電子信息制造業的其他子行業提供基礎的產品和技術支撐，是電子信息制造業的關鍵及核心領域。

    我國電子信息制造業一直保持著持續快速發展，電子信息產業銷售收入由2010年的7.8萬億元增長到2015年的15.4萬億元，復合年增長率為14.57%。我國將實現初步進入信息產業科技先進國家行列，我國未來的電子信息制造業將保持持續快速發展趨勢，時間頻率產業的發展也會隨著整個電子信息制造業的整體發展獲得提升。

    2017年1-7月，電子信息制造業生產保持平穩較快增長，出口繼續實現兩位數增速，行業利潤持續向好，固定資產投資增速加快，7月當月生產、出口增速比上月有所放緩。1-7月，規模以上電子信息制造業增加值同比增長13.6%，同比加快3.9個百分點；快于全部規模以上工業增速6.8個百分點，占規模以上工業增加值比重為7.2%。其中，7月份增速為11.8%，比6月份回落2.8個百分點。電子信息產業銷售收入從2010年的7.75萬億元增長至2015年的15.43萬億元，按照年均增速為17%計算，預計2020年中國電子信息產業市場規模將達到20.39萬億元。

2016-2020年中國電子信息產業收入預測（萬億元）

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    2、我國正在建立和完善獨立完備的國家時間頻率體系

    獨立自主的時間頻率體系關乎國家安全和核心利益。世界主要發達國家都非常重視時間頻率體系建設，美俄均建有獨立完備的國家時間頻率體系。 目前，我國正在建設和完善以衛星導航系統授時為主導，以無線、網絡等授時手段相輔助的國家時間頻率體系， 時頻體系的建設包含守時、授時、用時、計量校準與監測等內容。這對時頻核心器部件以及時間同步板卡、模塊、設備和系統的需求巨大，將會帶動整個時間頻率行業的快速發展。

我國時間頻率體系示意圖

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    3、時間頻率產品的下游行業保持著持續增長的需求

    （1） 國防科技領域

    高精度時間頻率關乎國家主權和安全，原子鐘、中高端晶體器件以及時間同步產品已廣泛應用于武器裝備、航空航天、軍事通信、衛星導航等國防科技領域。原子鐘：作為一級頻率標準的銫原子鐘，是時間產生、保持和溯源的設備，在航空航天、武器系統等國防領域，為各類測控系統、武器平臺提供了高精度的時間基準，保障了系統的精密控制和精確打擊，還可為使用衛星馴服高性能銣鐘的領域提供更可靠、精度更高的升級使用方式，滿足我國國防建設戰略需求。隨著武器裝備信息化的發展，作為高精度頻率源的銣原子鐘應用越來越廣泛。如通信、導航等便攜電子裝備中要求使用小型化銣原子鐘，車載、機載、彈載、星載等平臺中要求使用高性能銣原子鐘。 CPT原子鐘是原子鐘小型化的發展方向，極大地拓展了傳統原子鐘的應用，可大量應用于對體積、重量、功耗和成本等有要求的軍用領域。如：單兵手持設備使用低功耗的CPT鐘作為高精度時間基準，可提升戰場機動性和協調作戰能力；軍碼直捕接收機采用CPT鐘，可實現快速捕獲和定位；衛星導航終端使用CPT鐘，可提高導航定位精度； CPT鐘作為時間基準部件，可滿足機載、彈載等對體積性能要求高的武器系統或電子設備使用。晶體器件： 晶體器件大量應用于通信、導航、雷達、偵察、測控等軍用電子設備系統。其中，導彈導航系統需要晶體振蕩器作為制導、定位、守時系統的頻率源；在雷達系統中，需要具有高短穩或低相噪的晶體振蕩器、頻率合成器，以提高雷達的探測距離和精度；在多普勒雷達中，需要利用多普勒效應來區分目標與雜波，對晶體振蕩器和頻率組件提出了更高的要求；在衛星系統、深空探測、軍事通信中，需要晶體器件和頻率組件提高電子設備的整體性能；新一代機載電子設備中需要具有高精度、寬工作溫度范圍、高可靠性等特點的晶體振蕩器系列產品作為頻率源，解決核心頻率器件國產化瓶頸問題，滿足武器裝備未來發展需求；載波通訊、無線電通信、遙感遙測等軍用電子設備中，需要頻率選擇性較高的晶體濾波器，進行中頻濾波，以有效地提高系統或整機的靈敏度和抗干擾能力。不可忽視的是，目前這些軍用電子設備使用的晶體器件大多數還依賴進口，無法確保軍用電子設備的自主保障能力。因此，中高端晶體器件的國產化非常必要且形勢緊迫。頻率組件及設備：頻率組件及設備大量應用于通信、導航、雷達、偵察、測控等軍用電子設備系統。其中，以原子鐘和晶振等高精度頻率源為核心的頻率標準設備為軍用電子系統或設備提供同頻同相的高穩定、低相噪標準頻率信號，確保了軍用電子系統或設備的正常工作。跳頻濾波設備在軍用通信組網中，可解決網絡系統中多臺設備共址工作時的電磁兼容問題，提高了系統頻率資源的利用率，提高了通信設備的抗干擾能力。時間同步產品：隨著《中國人民解放軍標準時間管理規定》的正式實行，軍用時頻體系在武器平臺、大型信息系統、信息化作戰裝備和航天重大工程等國防應用方面的建設推進，時間同步產品將成批量的裝備于軍用系統，軍用時間同步產品有著廣泛的市場前景?，F代戰爭中，各武器平臺的通信、導航、雷達、電子對抗等電子設備都需要高精度時頻同步，保證在相同的時頻標準下工作，以滿足武器發射、彈道測控、 預警探測、載機導航、精確打擊、數據鏈、 數字通信、 情報偵察、防空反導、 敵我識別和協同作戰等要求。隨著我軍各種新型裝備的不斷推出和完善，高精度的時頻板卡及模塊、時間同步設備等時間同步產品在現代武器平臺中有著廣泛的應用前景。同時，隨著我軍信息化建設，各軍用系統對精密時間同步需求迫切，基于NTP和PTP的網絡時間同步產品在軍用系統中有著廣闊的市場前景。此外，在衛星、導彈、載人飛船等航天測控領域，其要求的時間同步精度達微秒量級，頻率準確度達10-12量級。隨著我國航天領域的快速發展，航天測控、靶場試驗等領域對高精度時間同步設備需求量較大。

我國國防軍費預算

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    我國國防底子較薄，近些年來國防軍費一直保持穩步增長，我國國防軍費預算從2010年的5,321億元增長到2017年的10,444億元，復合年增長率為10.11%。但是，我國的國防軍費開支占國民生產總值的比例與發達國家尤其是美國相比，仍處于較低水平，發展空間仍然較大。預期未來十年國防投入將繼續保持穩步增長的趨勢，發展速度將高于國民經濟的平均增長速度。為了適應新軍事變革對信息化的需求，我國在國防科技領域的投入將會有較大幅度的增長，對時間頻率行業的需求也會快速增長。

    （2） 通信行業

    在民用通信領域，銫原子鐘產生的標準時間頻率信號為通信網絡主節點機房設備提供了統一的基準。銣原子鐘作為通信同步網的高精度頻率源在各省局、樞紐中心廣泛使用。隨著通信基站間對時間同步精度要求的提高，需要采用大量銣原子鐘作為頻率標準來提高通信系統的性能。移動通信基站、設備也都可以大量使用CPT原子鐘、高穩晶振，提高系統精度和守時能力。時間同步產品還在通信網絡的時間同步網和計費、監控業務系統中扮演著極其重要的角色，對通信網絡的正常穩定運營至關重要。數字同步網一級時鐘節點（全網中心及各省中心）、二級時鐘節點（省內重要通信局）以及樓內通信設備比較多的通信局需要使用通信樓綜合定時供給系統同步鐘；移動通信基站系統的衛星接收系統需要使用衛星授時模組；移動通信基站系統基帶處理單元需要使用高精度的時頻模塊；基站間的時間同步近些年還開始采用基于最新PTP技術的網絡時間同步設備；計費、監控等業務系統需要大量的NTP網絡時間同步設備和授時板卡。

電信固定資產投資

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    中國移動、中國聯通和中國電信等通信運營商近些年持續加大固定資產的投資，從2010年的3,022億元增長到2016年的4,350億元，年復合增長率達到6.26%。我國從2013年底開始建設4G通信網絡，并于2014年和2015年分別向中國移動、中國聯通和中國電信頒發4G運營牌照，未來幾年中國的通信網絡建設將繼續保持快速增長的態勢，上述同步網以及計費、監控等業務系統將跟隨著4G網絡的建設保持對時間頻率產品大規模的需求。 2016年工信部把大力推進5G技術產品研發、標準制定和產業鏈成熟作為2017年六大重點工作的具體要求。伴隨5G產業化提速， 對時頻產品的工藝和技術會有更高的要求， 將帶來新的行業機遇。

    （3） 電力行業

    電力同步網中，銫原子鐘和銣原子鐘為各區域電網管理中心和各大型電站的電網提供高精度時間基準。 電力時間同步系統從2004年開始進入我國電力系統，主要應用在電廠、變電站及電調中心，保障了電網安全穩定運行。國家電網于2008年發布了《國家電網公司輸變電工程典型設計－變電站二次系統部分》標準，要求500kV、 220kV變電站需配置時間同步系統。國家電網近年來還提出建設堅強智能電網的規劃，至2020年全面建成統一的“智能電網” ； 而電網時間同步是實現智能電網信息同步的基礎和不可或缺的前提。 2009年9月，國家正式確立“天地互備，以北斗為主的電力授時體系”，以擺脫對GPS授時的依賴，隨著北斗授時體系在我國的全面展開和建設，我國電力系統對時間頻率產品的需求將持續快速增長。

    （4）高速交通行業

    在軌道交通（地鐵、高鐵）綜合監控系統中，時統同步設備為通信、調度、交通信號、防災報警、機電設備、電力監控等專業系統提供統一的定時信號，為OCC（控制中心）、車站、車場等各部門提供統一的時間信息，同時要求全線各站之間的時間也必須完全統一，時間同步設備對保證軌道交通運行計時準確、提高運營服務質量起到了重要的作用。同樣，民航業也在快速發展，飛機飛行密度加大，空管系統也對精確時間同步提出了更高的要求。高速交通時間同步系統在
運營調度指揮、業務系統設備提供統一的標準時間信息，從而保證飛機、列車的安全高速運行，是高速交通網絡運行的關鍵系統。近些年，我國繼續加快鐵路的固定資產投資，最近三年的固定資產投資都保持在5,000億元以上，新線投產里程也保持在5,000公里以上。到2020年將新建鐵路3萬公里，城市軌道交通5,000公里；到2020年將形成以244個機場為節點的航空運輸網，通航機場數較2014年底新增42個。我國未來的高速交通基礎設施建設規模將保持在高位， 對時間頻率產品也隨之保持較高的需求。

鐵路固定資產投資

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    （5）廣播電視行業

    我國正在建設覆蓋全國的地面數字電視系統，其不同地點的多部發射機都同步地發射同樣內容的數字電視信號、并且工作在同一頻率，構成單頻網。其中各數字電視信號發射系統中的前端復用器、發射站點的調制器等設備都需要衛星同步時鐘提供精密的時間和頻率的同步，以保障電視節目的圖像質量。在廣播電視播出系統中，時間同步是整個播出系統協同工作的關鍵，如各頻道臺標機標準北京時間的顯示，各頻道電視節目的準點播出，硬盤播出系統的系統時間同步，DVB播出系統的系統時間同步，新聞直播時間同步，乃至全臺的標準時間同步都依賴于時間同步系統。 2014年10月，廣電總局發布《有線廣播電視網實施細則》規定了“播出系統應統一時鐘，時鐘系統應符合相關規定”。隨著三網融合及廣播電視數字化及新業務的不斷發展，時間同步產品在廣電領域將得到更多的應用。

    （四）時間頻率行業競爭格局及市場化程度

    我國時間頻率行業的主要產品的競爭格局及市場化程度如下：原子鐘：世界上只有少數國家能批量生產原子鐘。

    銫原子鐘主要由國外的Symmetricom公司和OSA公司生產，實行出口管制；銣鐘是目前批量生產最大和應用最廣泛的原子鐘產品，能批量生產銣鐘的國家包括美國、瑞士、俄羅斯和中國，市場競爭充分。隨著國內制造商對銣鐘的產業化發展，國內軍民用領域的銣鐘產品逐步由天奧電子、航天203所等生產的產品所替代。 CPT鐘是未來最具批量生產和應用前景的產品，國際上目前具備批量生產能力的主要為Symmetricom公司。

    晶體器件：目前，我國中高端晶體器件對國外的產品依賴較大。由于我國政府對國防科技領域的國產化推進工作的大力支持，天奧電子、航天203所、晨晶電子、海創電子等國內制造商的產品在軍品市場已逐漸實現國產化替代；民品市場的競爭較激烈和充分，產品的供需受國際市場的影響較大。

    頻率組件及設備：目前，我國高性能的頻率組件及設備與國外差距較小。以原子鐘、高穩晶振等高精度頻率源為核心的頻率標準設備使用中需周期校準，具備原子鐘、高穩晶振研制生產能力的單位可以較好的服務客戶，在市場競爭中具備一定的優勢。另外，高性能的頻率組件及設備大多根據系統應用需要，對頻率進行規劃和分配，再進行定制生產，產品一旦經用戶認可，供需雙方將會建立起長期合作關系，產品供貨相對穩定。

    時間同步產品：隨著北斗授時技術在國家層面的支持和應用，我國時間同步產品有了較快的發展， 在國防科技領域和國民經濟重要領域均取得了廣泛的應用，擁有自主知識產權的產品將逐步替代關鍵領域的進口產品。在軍品業務領域，天奧電子擁有時間同步設備、板卡及模塊的生產和系統組網能力，是軍用時間同步產品的主要供應商。在民品業務領域，中元股份、國電南瑞科技股份有限公司等的產品廣泛應用于電力系統，是電力系統時間同步產品的重要供應商。

    （五）時間頻率行業的技術水平和技術特點

    經過長期的發展和積累，近幾年來在國家大力支持下，在守時技術和授時技術等若干領域已經取得了長足進展，部分領域已達國際先進水平， 我國的時間頻率行業滿足了國防科技和國民經濟的部分基本需求，但部分原子鐘和中高端晶體器件仍對國外有較大的依賴，亟需加快國產化和產業化水平。我國時間頻率行業的核心產品的技術水平和技術特點如下：

    1、原子鐘的技術水平及技術特點

    銫原子鐘： 銫原子鐘具有頻率準確度高和頻率穩定度好且無長期頻率漂移的顯著特點，是國際上守時應用最多的原子鐘，從技術實現上分為磁選態銫鐘和激光抽運銫鐘兩大類。由于磁選態銫鐘的電子倍增器受基礎材料和工藝的制約，目前全世界僅美國的Symmetricom公司、瑞士的OSA公司能批量生產。盡管國內相關研究單位開展了幾十年的研制，也取得了一定程度的進展，但一直未能實現工程化產品，導致我國工程用銫原子鐘全部依賴進口。隨著激光技術的發展，采用激光檢測技術可避免電子倍增器技術頸瓶，可大大提高銫原子鐘的使用壽命，激光抽運銫鐘已成為銫原子鐘的發展方向。在國家科技部、總裝備部的立項支持下，國內北京大學、天奧電子等單位開展了激光抽運銫原子鐘研究工作，其中天奧電子獲得國家科技部“2012年重大科學儀器設備開發專項”支持并已實現工程化樣機。

    銣原子鐘： 銣原子鐘是目前工程應用最廣泛的原子鐘，與銫鐘、氫鐘相比，銣鐘具有體積小、重量輕、環境適應性強的優勢。銣鐘的發展方向主要是高性能和小型化。高性能方面，主要以星載、彈載、機載等類型銣鐘為代表，小型化銣鐘則被廣泛應用于數字通信、電力同步、高速交通等民用領域。國外銣鐘生產主要集中在美國的Symmetricom公司、 FEI公司、瑞士的SpectraTime公司和俄羅斯的Kvarz公司等。國內從事原子鐘研究的主要有北京大學、武漢物數所、航天203所和天奧電子等單位，整體技術水平已達國際先進水平。其中北京大學、武漢物數所、航天203所主要開展星載銣原子鐘的研制，天奧電子推出了滿足電信、航空、航天及國防應用的系列化銣鐘，推動了銣原子鐘的產業化，提升了我國國防裝備、民用通信核心部件的自主保障能力。

    CPT原子鐘： CPT原子鐘基于原子與激光的相干囚禁理論，是近年發展起來的新型原子鐘。由于不再需要傳統的微波腔，可采用MEMS、 CMOS等制造工藝，具有微型化、低功耗的顯著特點，極大地拓展了原子鐘的應用領域，代表了原子鐘微型化的發展方向。美國的Symmetricom公司已實現SA.45CPT原子鐘的批量生產。我國北京大學、武漢物數所和天奧電子等單位相繼開展了CPT原子鐘的研究工作。

    2、晶體器件的技術水平及技術特點

    從國內外行業發展來看，晶體器件已由插裝式逐步發展到表貼式，晶體頻率由低頻向高頻以及高基頻方向發展，晶體制造技術一方面向批量生產、超小型化方向發展，主要以日本廠商為代表，另一方面，產品向以技術見長、品種豐富、特點顯著的方向發展，主要以歐美廠商為代表，占據全球主要的中高端市場。我國晶體器件制造商的產能較大，但產品在微型化、高基頻、高穩定度、高可靠、抗惡劣環境能力等方面的制造水平上仍存在差距。國內航天203所、天奧電子、晨晶電子、海創電子等單位已在一些晶體器件產品上取得了突破，實現了部分產品的國產化替代。

    3、頻率組件及設備產品的技術水平及技術特點

    頻率組件及設備產品基于高精密頻率控制與選擇技術，伴隨著原子鐘和高穩晶振的技術進步而同步發展。另外，隨著現代通信、電子技術的發展，該類產品不斷向著小型化、高性能方向發展。如：頻率標準設備隨著原子鐘、高穩晶振的小型化其體積也不斷減小，并逐步作為組件嵌入于其他電子設備；跳頻濾波設備隨著軍用通信組網的性能要求提升，對頻率選擇帶寬、路間隔離度、插入損耗、跳頻速度等性能指標要求越來越高，同時產品趨向小型化、輕量化；頻率選擇與分配設備（Branch）隨著移動通信無線傳送網的發展，對產品的窄間隔濾波性能、插損一致性、全溫濾波特性穩定性等各項電氣性能指標都提出了非常苛刻的要求，具有擴展性、互換性并便于安裝的高性能產品發展前景良好。

    4、時間同步產品的技術水平及技術特點

    時間同步產品包括時頻板卡及模塊、時間同步設備及系統。時間同步產品的技術指標主要取決于采用的頻率源的技術指標，因此，時間同步產品大多采用原子鐘或高穩晶振、以及高精度的衛星授時模塊作為核心部件。目前時間同步產品主要的授時手段有衛星共視比對、衛星雙向比對、北斗/GPS衛星授時、 NTP/PTP網絡授時、 B碼傳輸、微波雙向比對等方式，同步精度可達納秒至毫秒量級。國際上，美國的Symmetricom公司的時間同步產品線較全，技術水平國際領先，產品主要應用于國防、電力及通信領域。國內從事時間同步產品的主要廠家有中元股份、 七維航測、天奧電子等公司，其中中元股份時間同步產品主要應用于電力系統，天奧電子時間同步產品系列較為完整，并采用自主研發的原子鐘、高穩晶振作為頻率源，產品技術水平達國際先進水平。當前，時間同步產品向著高精度、網絡化、智能化、多手段同步方向發展。

    （六）進入時間頻率行業的主要障礙

    1、 軍品市場壁壘

    國防科技領域是時間頻率行業的重要下游行業， 由于涉及國防安全和軍事秘密，國家對相關產品的生產實行嚴格的強制性資格許可管理制度，申請相關的許可資質對技術要求很高，且耗時很長， 這對新進單位形成一定的準入限制。 并且，軍品生產有特殊的標準和規范，更與生產時間的經驗積累和工藝的成熟密切相關。 此外，軍工客戶對技術的安全性、可靠性提出了較高的要求，通常會與具有豐富經驗和資質齊全的單位建立長期的合作關系。

    2、技術壁壘

    時間頻率技術專業性比較突出，技術攻關難度較大且耗時較長， 新進單位很難在短時間內掌握這些技術。

    3、人才壁壘

    時間頻率技術專業性強，對技術人才提出了較高的要求。國內的大學和研究所開設時間頻率相關專業的較少，時間頻率相關專業方面的人才緊缺。 新進單位在招攬和培養人才方面存在一定的困難。

    4、 合作關系壁壘

    時間頻率產品通常是客戶整機系統的核心器部件，客戶處于安全、保密及成本的考慮，一般不會輕易更換供應商，從而對新進單位構成進入壁壘。

    （七）影響時間頻率行業發展的主要因素

    1、有利因素

    （1）國家產業政策的扶持

    時間頻率技術作為信息技術的重要支撐技術之一，并在國防科技、國民經濟建設和社會生活中具有舉足輕重的作用，國務院和中央軍委對時間頻率行業大力支持，從政策、投資和技術創新等多方面為時間頻率產業的快速發展創造了良好的環境，必將有利地推動時間頻率產業的規?；l展。

    （2）下游行業保持著快速穩定增長的需求

    隨著我國經濟持續、穩定、快速發展，經濟實力和綜合國力顯著提升，我國的國防科技領域和國民經濟領域均取得了長足的進步，尤其是時間頻率產品應用較為集中的武器裝備、航空航天、軍事通信、 衛星導航、通信、電力、 高速交通、廣播電視、物聯網等行業均是近年來國家發展迅速且繼續加強發展和扶持力度的重點行業，這些關鍵領域的迅猛發展和更新換代，必將拉動時間頻率產業的需求總量，使時間頻率產業獲得一個較長的發展時期。

    2、不利因素

    （1）國產核心部件產品成熟度仍有待提升

    目前，中國是全球少數幾個建設自主時間頻率產品的國家之一，并在時間頻率產品研制方面具有較高水平。 但在核心器件研發等方面仍處于一定的劣勢。雖然近年來國內廠家在核心器件和部件的研制方面取得了較大的突破，但中高端晶體器件對國外的產品依賴較大，國產核心部件產品的成熟度仍有待提升。

    （2）國內用戶對于高精度時間頻率應用產品認知度低

    高精度時間頻率產業是近十幾年才發快速發展起來的高新技術產業，高精度時間頻率產品已在宇航、國防等領域得到較為廣泛的認可和應用，在金融、電力、高速交通、廣電等領域的應用正逐漸興起，但上述領域的企業對高精度時間頻率的應用重視程度相對不高，制造商對產品應用的拓展力度也尚顯不足，導致上述領域的市場規模難以在短期內快速增長。

    （八）時間頻率行業經營模式

    按照產品的標準化程度劃分， 時間頻率產品可分為定制產品和標準產品。

    1、 定制產品經營模式

    時間頻率產品品種繁多，規格差異也很大，一般以器部件或設備的形式提供給下游客戶（多為整機/系統制造商），下游客戶在設計、集成和調試過程中，會對時間頻率產品的規格和性能指標提出各種符合自身需求及產品應用特點的針對性要求。由于時間頻率產品的專業性較強，尤其是定制產品對制造商的研發能力要求較高，下游客戶多數情況下會直接與長期向其供貨的供應商針對其定制要求進行溝通并下達訂單；部分情況下，下游客戶也會通過招標或比價的模式進行供應商的選擇。 之后， 時間頻率產品制造商根據下游客戶提出的個性化定制要求，進行研發和生產，形成了小批量、多批次、差異化的生產模式。

    2、 標準產品經營模式

    隨著時間頻率產品行業的快速發展，市場需求逐漸增大，部分規格和品種的時間頻率產品有較大的需求量。時間頻率行業的制造商從市場規劃和研究共性需求出發，研發和批量生產出部分統一版本的標準化產品。下游客戶根據自己的需求通過協商或者招標的方式直接采購。

    （九）時間頻率行業與上下游行業之間的關系

數據來源：公開資料整理

    時間頻率行業的上游主要為電子元器件制造業和金屬制品業，下游主要是武器裝備、航空航天、軍事通信、衛星導航等國防科技領域和通信、電力、交通、金融等國民經濟領域。在產業鏈上游，電子元器件制造業和金屬制品業均為完全競爭市場， 技術水平比較成熟， 供應商眾多且產能充足，能為客戶提供質量可靠的高性能標準或定制產品。 時間頻率行業受上游行業的波動影響很小。在產業鏈下游， 時間頻率產品應用領域廣泛，在國防科技領域和國民經濟領域均有著廣泛的客戶基礎和持續增長的需求。在國防科技領域，由于時間頻率產品是武器裝備、航空航天、軍事通信、衛星導航等領域的整機系統關鍵基礎器部件，產品的客戶主要為國內的軍工集團及其下屬單位，不存在產品對單一軍工客戶有重大依賴的情形。在國民經濟領域，通信、電力、高速交通、金融、物聯網等行業均依賴于時間頻率產品為其提供標準時間和授時，且國民經濟領域近些年來的高速發展和旺盛需求快速地推動了我國時間頻率行業發展，也不存在對單一民用客戶有重大依賴的情形。

    相關報告：智研咨詢發布的《2018-2024年中國時間頻率市場專項調研及投資前景分析報告》