一、成果背景
随着万物无线互联时代的到来,天线已经应用到国民经济各方面。由西安邮电大学电子工程学院技术团队研发的相控阵天线该无需机械转动即可实现波束的电子扫描,响应速度极快;具备多波束形成能力,可同时追踪多个目标;波束形状灵活可控,抗干扰能力强,且可靠性高(个别单元失效影响小),特别适合雷达、通信等需快速灵活指向的场景。
二、成果简介
本成果面向下一代高性能无线通信与感知需求,创新性地采用了瓦片式(Tile-based)相控阵系统架构,突破了传统砖块式结构的体积与重量瓶颈。该系统基于先进的电磁理论与微波电路技术,实现了无惯性电控波束扫描,摒弃了机械伺服装置,波束切换与捷变速度达到纳秒级,显著提升了无线电设备在复杂动态环境下的目标追踪能力与抗干扰性能。

该成果深度融合电磁场仿真、多物理场热设计、高速数字控制、信号完整性(SI)及电源完整性(PI)分析以及专用集成电路(ASIC)设计等多学科交叉技术。通过对高密度互连与三维集成封装技术的攻关,成功研制出具有完全自主知识产权的瓦片式相控阵系统原型。相较于国内外同类产品,本成果在硬件层面大幅压缩了阵面厚度,实现了极高的集成度;在电性能层面,优化了幅相一致性,降低了旁瓣电平,具备优异的噪声系数与动态范围。
通过架构优化与国产化供应链整合,有效控制了制造成本,具备极高的性价比优势。这使得相控阵技术得以摆脱高昂成本的束缚,为其在5G/6G移动通信基站、低轨卫星互联网终端、便携式侦察设备等领域的规模化商业推广奠定了坚实基础,具有显著的社会效益与市场应用前景。
三、技术亮点
产品采用微带天线单元,集成式射频芯片,实现了小型化、轻量化、低成本。阵面集成了天线辐射单元、T/R组件、波控机、馈电网络、单脉冲网路哦、热控系统等,系统辐射效率高,波束能实现全空域两维±45°扫描,性能优良,性价比高。
四、市场前景
相控阵天线市场前景广阔,全球年复合增长率约7.5%。增长主要由军事国防(雷达、电子战)及民用领域(低轨卫星互联网、5G/6G基站、车载雷达)驱动。随着有源化、集成度提升及成本下降,其应用场景正从高端装备加速向消费级和商业领域渗透。
五、核心知识产权
发明专利《X波段高集成度两维相控阵雷达射频前端》CN113126074B
六、技术成熟度
○概念验证 ○原理样机 ○工程样机 ●中试 ○产业化
七、意向合作方式
○联合研发 ○技术入股 ○转让 ○授权(许可) ●面议
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