毫米波高频段无线能量传输技术发展及其空间应用研究初步设想

随着我国航天事业的发展,空间任务也越来越复杂,能源供给是航天器面临的首要共性问题,航天器间的无线能量传输也显得愈发重要。由于航天器在体积重量和功耗上的限制,为了保证有效的无线能量传输,需要采用毫米波高频段,同时还要解决如何在有限的发射功率和发射天线口径情况下提高接收功率等技术难题。在回顾毫米波高频段无线能量传输技术发展的基础上,提出探索基于慢衰减电磁波产生和准无衍射波束形成的远距离时空聚焦微波能量传输理论与方法,并开展毫米波高频段整流器件建模研究和高效整流天线集成设计工作,建立航天器间毫米波无线能量传输缩比简化原理验证系统的研究设想,有望为航天器间无线能量传输效率提升提供技术基础和技术途径,也将推动无线能量传输在无人机无线输能、地面特殊场合供电等远距离无线输能应用系统的发展。

面向6G通信的高频段毫米波宽带超表面天线技术

为实现更宽的带宽以满足更高信息传输速率的需求,通信系统正在由微波频段、毫米波低频段逐渐向毫米波高频段发展。由于毫米波高频段传输损耗大导致系统作用距离受限,需要采用窄波束天线提供足够高的增益。超表面由二维周期排布的电磁微单元组成,通过给微单元上的可调元件施加控制信号,能够灵活控制波束指向,可以满足未来6G通信对宽带波束调控的需求。设计了两款面向6G通信的W波段超表面天线,一款天线基于部分反射面的相位整形原理,可有效降低透射式超表面的剖面高度;另一款天线基于多层贴片单元,可实现反射波和透射波的宽带调控。所设计两款天线在未来6G无线通信系统中具备良好的应用价值。

5G无线通信系统的关键技术综述

阐述5G无线通信技术的概述和优势,包括多元化通信技术手段融合、异构无线通信网络、云计算技术、毫米波高频段通信、无线通信系统架构。