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多波束/涡旋波束天线技术
(一)项目背景 本项目源自无线通信系统中多波束天线设计实际技术需求。多波束系统具有高角度选择性,可以实现频率复用,即同一个频段在不同空间内得到重复利用,能够大幅度提高信道容量。传统相控阵天线系统中的移相器、衰减器成本高昂,能效较低,难以民用。常用替代方案有无源矩阵网络阵列天线和抛物面天线系统。但阵列天线的馈电网络随着天线数量的增加会更加复杂,并带来严重的损耗问题;而抛物面天线系统虽然性能优良,但其体积相对较大、笨重,不利于集成。因此,提高多波束天线系统的效率、简化结构、降低成本是迫切需要解决的关键科技问题。 (二)项目简介 本项目提供一种用于无线通信系统中的多波束低造价超表面天线。当每个波束独立工作时,通过切换波束实质上实现了波束扫描。雷达、卫星通信、新一代移动通信都需要波束扫描或多波束天线提高通信容量和覆盖灵活性。超表面具有调控电磁波的极化、传播和空间分布的能力,将电磁超表面与天线设计相结合,有效避免了复杂网络设计、成本较低、设计灵活。研究基于电磁超表面的高效率、低成本的多波束天线是解决上述问题的一个重要设计方向。 (三)关键技术 该项目利用超表面的灵活相位调控,实现多个波束的产生,涉及到的关键技术包括多波束天线以及涡旋波生成技术。 1.多波束技术。多波束天线具有高增益、低副瓣以及可在较宽范围内波束扫描等优点,广泛应用于雷达系统、卫星通信以及 5G 通信等技术领域,在满足辐射性能要求的同时还要考虑成本、可靠性、体积等因素。其中,多波束抛物面天线、多波束相控阵天线、多波束透镜天线等应用最为广泛。抛物面天线增益高、结构简单,但往往体积笨重、波束一致性差、覆盖范围窄,波束扫描速度较慢;相控阵天线采用电子扫描的工作方式,具有较高的扫描精度和较快的扫描速度,然而大规模的有源相控阵制造成本高,难以大量应用;多波束透镜天线具有频带宽、波束覆盖范围广、结构简单、成本低等优点,基于电磁超表面的透射阵易于加工、剖面低,具有较为广泛的应用。利用电磁超表面可以实现对电磁波波前相位的灵活调控,高增益多波束透射阵天线由 90°极化旋转超表面单元组成,该超表面单元可以同时完成极化旋转和相位补偿。将 5 个线极化平面馈源以空间馈电形式安装,5 个平面馈源分别独立馈电可以形成 5 个不同指向的波束,从而完成波束扫描。该天线剖面较低,采用空馈技术使得馈电网络简单,整个天线质量轻,便于安装,是无线通信系统中天线端可取的方案。 2.涡旋波生成技术。在微波射频波段产生涡旋电磁波,常用方法通常为螺旋相位板、反射面和环形阵列天线,螺旋相位板成本高、体积大,产生涡旋波效率低,不利于远距离传输;反射面容易设计、效率高,但加工较为困难且体积较大,限制了应用范围;环形阵列天线可以调节阵元间相位差以产生精确的涡旋电磁波,是较为方便有效的方法之一,加工容易,成本较低,但馈电网络设计较为复杂,不利于大规模推广。 基于人工电磁表面的天线技术近年来发展迅速,超表面是由亚波长单元在特定平面或曲面通过周期排列构成,其厚度小于工作波长。超表面与传统材料相比,其功能上的优势体现为可以对照射到其表面的电磁波传播特性和反射特性进行灵活调控,即对透射波和反射波的幅度分布、相位分布、极化状态的灵活控制,使波束在电磁表面上形成 exp(-jlφ)的相位分布,就可产生 OAM 涡旋电磁波束。由于每个电磁表面单元的相位都具有独立调整的能力,因此设计自由度大,能产生模态纯净的 OAM 涡旋电磁波束,同时超表面天线的剖面通常很低,占用空间小,平面印刷结构也大幅降低结构设计的复杂性,同时由于不需要馈电网络,也不存在馈电损耗,容易实现较高的口径利用效率。
西安电子科技大学 2023-07-20
一种自适应遥控接收器
一种自适应遥控接收器,包括有红外接收头,所述遥控接收器还包括有单片机,所述红外接收头与单片机连接;所述单片机连接有用于存储红外编码的存储器、用于控制单片机记忆红外编码对应指令的功能开启或关闭的按键开关以及电器接口;所述单片机还连接有语音播报器。带有本实用新型红外遥控接收器的电器设备能够适应不同的红外遥控器控制,接收器中的红外遥控接收电路具有学习、修改及存储新的遥控码的能力,并具有方便可行的学习方法。这样即使该电器的遥控器丢失,也能够接收家庭中任意一款其它遥控器的控制。如果家庭中每一个电器设备都具有这
安徽建筑大学 2021-01-12
肿瘤科呕吐物接收处理装置
 本实用新型提供一种肿瘤科呕吐物接收处理装置,涉及肿瘤科医疗器械设备领域,包括箱体和顶盖,所述顶盖安装在所述箱体的顶部,所述箱体底部设有座体,座体底面设有滚轮装置,所述箱体内中部设有锥形圆盘,所述锥形圆盘的中央开有通孔,所述锥形圆盘的上方设有头部升降固定架,所述顶盖上设有若干水管,所述水管下端通入箱体内,上端通过连接管与水泵连接,所述箱体底部还设有排污口,本实用新型结构简单,制作方便,可以有效接收呕吐物,并对呕吐物集中处理,排出,非常高效人性化。
青岛大学 2021-04-13
肿瘤科呕吐物接收处理装置
本实用新型涉及医疗工具技术领域,尤其是一种神经电刺激针。目前使用的经皮电刺激存在定位不精确,电刺激导致疼痛的缺点,而针灸电刺激由于针灸针无绝缘部分,对皮肤的电刺激会引起患者明显疼痛不适,并且刺激电流强度存在限制。该神经电刺激针包括针体和针体首尾端的针头和针尾,针体、针头和针尾一体成型,针体外围包覆有绝缘层,针尾上设有凹槽,凹槽上固定连接有导线夹或是直接缠绕有导线,结构简单,操作方便,在达到有效电流强度的情况下,不会引起患者明显的疼痛适。
青岛大学 2021-04-13
一种多应用 SDR 接收机
本实用新型公开了一种多应用 SDR 接收机,涉及接收器领域。除了 RTL2832U 模块和 R820T 模块 外,还包括短波广播信号滤波模块、电视信号滤波模块、航空信号滤波模块、NOAA 信号滤波模块、 HF 放大器、U/V 放大器、选择开关和高频变压器;短波广播信号滤波模块通过 HF 放大器与高频变压器 连接,高频变压器与 RTL2832U 模块的 Q 通道连接,电视信号滤波模块、航空信号滤波模块、NOAA 卫星信号滤波模块通过选择开关均与
武汉大学 2021-04-14
宽带长距离传输光接收集成芯片
本项目针对国内高端光电子器件严重依赖进口的现状问题,自主研制Tb/s级以上 PDM-16QAM的硅基大规模阵列集成相干光接收芯片。根据本研究组在硅基集成光电子器件、偏振控制器件、光混频器等方面的建模仿真、制备测试基础,依托“先进电子材料与器件”校级平台的先进半导体加工能力,制备了高偏振消光比的偏振分束器、偏振旋转器,高相位精度的90度混频器,大带宽高响应度的探测器阵列,高效硅基芯片-光纤耦合,以及可调光功率衰减器。 通过本项目的实施,在硅基光接收集成芯片、高端光电子器件及其大规模集成的关键技术领域有所突破,建立关键工艺技术与器件标准库,形成硅基光电子器件标准加工工艺流程,实现高端光电子器件的自主制备,改变了我国硅基光电子器件技术无偿地向国外转移的历史,缩短我国光子集成技术与国际先进水平的差距,提升我国光通信产业的竞争力。部分成果获得2014年度上海市发明二等奖。
上海交通大学 2021-04-13
M22.4G双通接收机
      主要功能特点:★接收主机可与任意带话筒接口的有源音箱、功放搭配使用,实现无线话筒功能;接收机采用铝合金材质,黑色磨砂质感外壳,外观大方、轻便;★使用2.4G数字射频技术,有效避免传输干扰,同时使用1000套无窜频,满足同一场所大量使用的需要;★主机内置双2.4G模板,更有效的的加强话筒音质效果;★双通道,支持在同一主机上同时使用两只2.4G话筒;为增强信号接收,可选配外置延长天线,适用于特殊或开阔的环境使用。       主要技术参数:发射频率:2400~2483.5MHz;调制方式:GFSK;解调动态范围:-81dB;接收灵敏度:-85dBm;发射功率:10 dBm;采样率:32KHz;分辨率:16bits;失真度:THD 0.1%;传输范围:约20M(视环境变化);工作温度:-20~75度;频率响应:50Hz-15KHz;信噪比:90dB;输出电平:200mv;电源供电:5V直流供电。       资质:中央电教馆认证、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、FCC、商务部企业信用等级AAA级认证、全国质量检验稳定合格产品
广州佳比亚电子科技有限公司 2021-08-23
M12.4G单通接收机
      主要功能特点:★接收主机可与任意带话筒接口的有源音箱、功放搭配使用,实现无线话筒功能;接收机采用铝合金材质,黑色磨砂质感外壳,外观大方、轻便;★使用2.4G数字射频技术,有效避免传输干扰,同时使用1000套无窜频,满足同一场所大量使用的需要;为增强信号接收,可选配外置延长天线,适用于特殊或开阔的环境使用。       主要技术参数:发射频率:2400~2483.5MHz;调制方式:GFSK;解调动态范围:-81dB;接收灵敏度:-85dBm;发射功率:10 dBm;采样率:32KHz;分辨率:16bits;失真度:THD 0.1%;传输范围:约20M(视环境变化);工作温度:-20~75度;频率响应:50Hz-15KHz;信噪比:90dB;输出电平:200mv;电源供电:5V直流供电。       资质:ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、FCC、商务部企业信用等级AAA级认证、全国质量检验稳定合格产品
广州佳比亚电子科技有限公司 2021-08-23
一种采用堆叠行波天线单元的低剖面宽带圆极化阵列天线
本发明公开了一种基于堆叠行波天线单元的低剖面宽带圆极化阵列天线,包括:由3段首尾相连的印刷在介质板两侧的金属层及连接2层的金属化通孔构成的圆极化天线单元、由金属化通孔腔体及4个天线单元构成的2×2天线子阵、由金属化通孔构成的16路全并行馈电网络、馈电层和金属腔及天线之间用于耦合馈电的缝隙、用于测试的接地共面波导(Grounded Coplanar Waveguide,GCPW)与基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)之间的转接结构。采用本发明的方法所设计的天线阵列可以采用印刷电路板工艺制作。该天线阵列能够在非常宽的频段内实现圆极化辐射。
东南大学 2021-04-11
现代天线设计制作的极化控制技术
极化控制是提升系统性能、集群化MIMO设计的核心,多功能调控管理一体化技术研究的深入,对于天线这个基本器件的需求在数量上和质量上都有着持续不断增长的需求,是提升系统性能的硬件核心。团队具有从设计理念到器件材质选取/研发系列自主知识产权国家发明专利20多项,具有按合作方需求完成多种交叉应用的按需新产品研发天线及相关产品能力,兼顾系统EMC集成化的设计,完成一体化智能化的高端装备制作。 其中,应用于北斗卫星导航系统的多频圆极化微带天线已有不少研究成果,但一般存在带宽窄、尺寸大、馈电复杂等不足。本项目可提供一种适用于北斗卫星导航系统具有较宽频带、馈电简单的双频双圆极化微带天线,主要采用了新缝隙引流技术来进行极化控制。另外,MIMO 共极化多天线结构需占据较大空间,使天线系统成本增大,且各支路的平均接收功率差异变大导致天线单元间的相关系数增大。极化分集技术是在同一单元上采取不同极化来发射或接收信号,不同极化方向上的多径信号仅是部分相关的,因此,可以获得极化分集增益,分集性能与空间分集相当,并可以减少极化失配影响。本项目可提供一种结构简单、在工作频带内端口间的隔离度大于25dB且主辐射方向交叉极化比大于20dB的双极化天线,主要采用了H形缝隙结构来进行极化控制,可应用于WLAN频段的MIMO系统中。     极化的灵活控制对大规模MIMO天线体系是新发展方向、技术含量极高的产品。制作各类天线的材料小型化后用量有限,本身价格一般不超过成品售价十分之一,新设计理念可大大提升系统效率,获取更高的天线特性。从投资的角度,天线批量制作工艺要求并不复杂,采用常规具有一定精度的机械加工设备或者高稳定度的PCB制版设备就可以完成平面小型化天线,设备寿命较长,在高科技设计技术的保障下操作调控也很方便。扣除产品的后期包装和推广成本,利润极高,需求量大,保守估计各种类别的天线年产值都会在数千万以上,前端创新的可以有数亿,属于低投入高回报的产业,核心点在于极化控制及分布设计。 项目投资额视合作关系而定,一般前期投入每个特需专项前期 100~150万人民币,后期追加及提成  (不包括厂房等投入)。
厦门大学 2021-04-11
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