微凸天線

微凸天線代表著一種全新結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理的基本天線系統(tǒng)。其發(fā)明標(biāo)志著印刷和集成天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由二維平面向三維立體的范式轉(zhuǎn)變。微凸天線的問世有效地解決了極薄基片微帶天線輻射效率低的問題。以腔模（TM01）與球模（TM10）微凸天線為例，研究發(fā)現(xiàn)其輻射效率相比于工作在腔模（TM01）的微帶天線提高了數(shù)倍。采用特定芯片封裝材料和工藝，微帶天線的輻射效率實(shí)測值為10.9%，而微凸天線達(dá)到了49.5%，是微帶天線輻射效率的4.5倍。另一方面，采用不同芯片集成材料和工藝，微帶天線的輻射效率理論與仿真值分別是35.12%及38.72%，而微凸天線達(dá)到了85%及85.6%，是微帶天線輻射效率的2.2倍。微凸天線輻射效率高的原因主要在于降低了金屬損耗，同時(shí)二模協(xié)同輻射也發(fā)揮了重要作用。圖1展示了太赫茲片上微凸天線的顯微照片。

圖1 太赫茲片上微凸天線顯微照片（芯片尺寸2 x 2 平方毫米）

柔性天線

柔性天線是由南京郵電大學(xué)科學(xué)家使用碳化鈦材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬，首次采用“分子膠水”界面改性工藝和擠壓印刷技術(shù)相結(jié)合的策略構(gòu)建的。這種柔性超寬帶碳化鈦單極子天線能夠在彎曲狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)流暢的無線通信傳輸。相比傳統(tǒng)的金屬材料，碳化鈦具有高電導(dǎo)率、輕質(zhì)柔性和易加工等特性。該天線在工藝測試中表現(xiàn)出色，是一項(xiàng)具有潛在廣泛應(yīng)用前景的創(chuàng)新技術(shù)。圖2展示了柔性天線的實(shí)物照片。

圖2 柔性天線實(shí)物照片               

靈犀天線

靈犀天線是由華為首創(chuàng)的一項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在36000公里高軌道衛(wèi)星通信，即使沒有地面網(wǎng)絡(luò)，也能進(jìn)行衛(wèi)星電話通信，并可以編輯衛(wèi)星消息。這項(xiàng)技術(shù)采用內(nèi)置式寬波束天線技術(shù)和多天線聚合增強(qiáng)技術(shù)。圖3展示了內(nèi)置靈犀天線的智能手機(jī)與衛(wèi)星通信的示意圖。

圖3  內(nèi)置靈犀天線的智能手機(jī)與衛(wèi)星通信示意圖

屏上天線

屏上天線是由維信諾（Visionox）研發(fā)的雙頻雙極化5G毫米波屏上天線技術(shù)。該技術(shù)將毫米波天線陣列集成內(nèi)嵌入OLED顯示屏，克服了與光學(xué)和觸控的兼容挑戰(zhàn)。維信諾的屏上天線設(shè)計(jì)在2023年的全球年度顯示領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議上展出，并取得了多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。圖4展示了配置了屏上天線的屏體照片。

圖4 維信諾配置AoD 的屏體照片    

純金屬高增益發(fā)射陣列天線

純金屬高增益發(fā)射陣列天線是由東南大學(xué)和南京航空航天大學(xué)科學(xué)家使用紫外光刻技術(shù)與微電鑄技術(shù)相結(jié)合成功開發(fā)的。該天線在0.91 THz時(shí)達(dá)到峰值36.47 dBi的增益，具有優(yōu)異的性能。圖5展示了該陣列天線的照片和掃描電子顯微鏡圖像。

圖5 純金屬結(jié)構(gòu)高增益THz透射陣列天線照片及掃描電子顯微鏡圖像

通用超表面天線

通用超表面天線是由香港城市大學(xué)與東南大學(xué)科學(xué)家合作研發(fā)的，能夠個(gè)別或同時(shí)調(diào)控電磁幅射的波幅、相位、頻率、極化及方向。這項(xiàng)技術(shù)有望在第六代(6G)無線通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用。圖6展示了通用超表面天線的實(shí)物照片。

圖6 通用超表面天線實(shí)物照片

銀河航天星載相控陣天線

2023年7月23日銀河航天靈犀03星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。銀河航天在靈犀03星上成功實(shí)現(xiàn)了終端到終端低軌衛(wèi)星通信測試。靈犀03星數(shù)字載荷中的相控陣天線，采用了新型螺旋線式陣列排布技術(shù)和混合波束成形天線架構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的排布方式，生成的多波束能量更集中，信號(hào)干擾更小，集成度更高，體積更小巧。后續(xù)，銀河航天將進(jìn)一步在軌驗(yàn)證下一代低軌寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)，包括星上交換、信令波束等，不斷探索通信衛(wèi)星應(yīng)用新模式，為我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)給予技術(shù)支撐。圖7是銀河航天可堆疊平板衛(wèi)星示意圖。

圖7 銀河航天可堆疊平板衛(wèi)星示意圖

中國之眸

2023年9月20日，中國參與研制的國際大科學(xué)工程平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）進(jìn)入建設(shè)階段以來建成的首臺(tái)中頻天線，在中國電科網(wǎng)絡(luò)通信研究院測試現(xiàn)場正式吊裝，不久后將運(yùn)往位于南非的目的地。之后，中國電科將陸續(xù)完成SKA建設(shè)階段首批64臺(tái)中頻天線的生產(chǎn)。中頻天線結(jié)構(gòu)是SKA中頻陣列的核心設(shè)施。首臺(tái)中頻天線的研制成功，標(biāo)志著SKA中頻天線結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本達(dá)到技術(shù)就緒和批量生產(chǎn)狀態(tài)，正式進(jìn)入建設(shè)階段。圖8是國際大科學(xué)工程平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡首臺(tái)中頻天線吊裝照片。

圖8 國際大科學(xué)工程平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡首臺(tái)中頻天線吊裝照片

千眼天珠

中國之眸是指中國參與研制的國際大科學(xué)工程平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）中的中頻天線。首臺(tái)中頻天線已經(jīng)進(jìn)入建設(shè)階段，標(biāo)志著SKA中頻天線結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到技術(shù)就緒和批量生產(chǎn)狀態(tài)。這是中國電科網(wǎng)絡(luò)通信研究院測試現(xiàn)場吊裝的首臺(tái)中頻天線，將用于監(jiān)測太陽和日地空間傳播鏈條。圖8展示了國際大科學(xué)工程平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡首臺(tái)中頻天線吊裝的照片。

千眼天珠是指位于四川省稻城縣噶通鎮(zhèn)的圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡。該望遠(yuǎn)鏡由313部直徑6米的拋物面天線構(gòu)成，被稱為“千眼天珠”，是全球規(guī)模最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡之一。圖9展示了圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡的照片。

圖9 圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡照片    

媲美“天眼”的 110 米大口徑天線

新疆奇臺(tái)110米口徑全向可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡是由中國電科39所提出的基于主副伺協(xié)同控制的大口徑天線高精度控制技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)利用全數(shù)字信號(hào)提高了伺服控制精度和反應(yīng)速度，確保射電望遠(yuǎn)鏡觀測的高質(zhì)量。圖10展示了新疆奇臺(tái)110米口徑全向可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡的效果圖。

圖10 新疆奇臺(tái)110米口徑全向可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡效果圖

推薦新聞

• 

  ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 科技微波小課堂_有損傳輸線和無損傳輸線簡介

  07-16
• 

  ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 科技微波小課堂_用于車聯(lián)網(wǎng)的主要無線技術(shù)

  07-16
• 

  [行業(yè)動(dòng)態(tài)]下一代半導(dǎo)體材料來襲

  07-15
• 

  [技術(shù)前沿]核能成為航運(yùn)新選擇

  07-15
• 

  [行業(yè)動(dòng)態(tài)]一家本土廠商在電流感測元件細(xì)分賽道開展成了隱形冠軍

  07-12
• 

  大神分享的如何才能成為一名優(yōu)秀的射頻工程師？

  07-12