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（一）項(xiàng)目背景 本項(xiàng)目源自無(wú)線通信系統(tǒng)中多波束天線設(shè)計(jì)實(shí)際技術(shù)需求。多波束系統(tǒng)具有高角度選擇性，可以實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，即同一個(gè)頻段在不同空間內(nèi)得到重復(fù)利用，能夠大幅度提高信道容量。傳統(tǒng)相控陣天線系統(tǒng)中的移相器、衰減器成本高昂，能效較低，難以民用。常用替代方案有無(wú)源矩陣網(wǎng)絡(luò)陣列天線和拋物面天線系統(tǒng)。但陣列天線的饋電網(wǎng)絡(luò)隨著天線數(shù)量的增加會(huì)更加復(fù)雜，并帶來(lái)嚴(yán)重的損耗問(wèn)題；而拋物面天線系統(tǒng)雖然性能優(yōu)良，但其體積相對(duì)較大、笨重，不利于集成。因此，提高多波束天線系統(tǒng)的效率、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本是迫切需要解決的關(guān)鍵科技問(wèn)題。 （二）項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本項(xiàng)目提供一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的多波束低造價(jià)超表面天線。當(dāng)每個(gè)波束獨(dú)立工作時(shí)，通過(guò)切換波束實(shí)質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了波束掃描。雷達(dá)、衛(wèi)星通信、新一代移動(dòng)通信都需要波束掃描或多波束天線提高通信容量和覆蓋靈活性。超表面具有調(diào)控電磁波的極化、傳播和空間分布的能力，將電磁超表面與天線設(shè)計(jì)相結(jié)合，有效避免了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、成本較低、設(shè)計(jì)靈活。研究基于電磁超表面的高效率、低成本的多波束天線是解決上述問(wèn)題的一個(gè)重要設(shè)計(jì)方向。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 該項(xiàng)目利用超表面的靈活相位調(diào)控，實(shí)現(xiàn)多個(gè)波束的產(chǎn)生，涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括多波束天線以及渦旋波生成技術(shù)。 1.多波束技術(shù)。多波束天線具有高增益、低副瓣以及可在較寬范圍內(nèi)波束掃描等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信以及 5G 通信等技術(shù)領(lǐng)域，在滿足輻射性能要求的同時(shí)還要考慮成本、可靠性、體積等因素。其中，多波束拋物面天線、多波束相控陣天線、多波束透鏡天線等應(yīng)用最為廣泛。拋物面天線增益高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但往往體積笨重、波束一致性差、覆蓋范圍窄，波束掃描速度較慢；相控陣天線采用電子掃描的工作方式，具有較高的掃描精度和較快的掃描速度，然而大規(guī)模的有源相控陣制造成本高，難以大量應(yīng)用；多波束透鏡天線具有頻帶寬、波束覆蓋范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，基于電磁超表面的透射陣易于加工、剖面低，具有較為廣泛的應(yīng)用。利用電磁超表面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波波前相位的靈活調(diào)控，高增益多波束透射陣天線由 90°極化旋轉(zhuǎn)超表面單元組成，該超表面單元可以同時(shí)完成極化旋轉(zhuǎn)和相位補(bǔ)償。將 5 個(gè)線極化平面饋源以空間饋電形式安裝，5 個(gè)平面饋源分別獨(dú)立饋電可以形成 5 個(gè)不同指向的波束，從而完成波束掃描。該天線剖面較低，采用空饋技術(shù)使得饋電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，整個(gè)天線質(zhì)量輕，便于安裝，是無(wú)線通信系統(tǒng)中天線端可取的方案。 2.渦旋波生成技術(shù)。在微波射頻波段產(chǎn)生渦旋電磁波，常用方法通常為螺旋相位板、反射面和環(huán)形陣列天線，螺旋相位板成本高、體積大，產(chǎn)生渦旋波效率低，不利于遠(yuǎn)距離傳輸；反射面容易設(shè)計(jì)、效率高，但加工較為困難且體積較大，限制了應(yīng)用范圍；環(huán)形陣列天線可以調(diào)節(jié)陣元間相位差以產(chǎn)生精確的渦旋電磁波，是較為方便有效的方法之一，加工容易，成本較低，但饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，不利于大規(guī)模推廣。 基于人工電磁表面的天線技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速，超表面是由亞波長(zhǎng)單元在特定平面或曲面通過(guò)周期排列構(gòu)成，其厚度小于工作波長(zhǎng)。超表面與傳統(tǒng)材料相比，其功能上的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)為可以對(duì)照射到其表面的電磁波傳播特性和反射特性進(jìn)行靈活調(diào)控，即對(duì)透射波和反射波的幅度分布、相位分布、極化狀態(tài)的靈活控制，使波束在電磁表面上形成 exp(-jlφ)的相位分布，就可產(chǎn)生 OAM 渦旋電磁波束。由于每個(gè)電磁表面單元的相位都具有獨(dú)立調(diào)整的能力，因此設(shè)計(jì)自由度大，能產(chǎn)生模態(tài)純凈的 OAM 渦旋電磁波束，同時(shí)超表面天線的剖面通常很低，占用空間小，平面印刷結(jié)構(gòu)也大幅降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，同時(shí)由于不需要饋電網(wǎng)絡(luò)，也不存在饋電損耗，容易實(shí)現(xiàn)較高的口徑利用效率。

簡(jiǎn)單介紹： 無(wú)約束全身體積描記法可以對(duì)清醒自由活動(dòng)的小動(dòng)物進(jìn)行肺功能及氣道反應(yīng)相關(guān)的測(cè)試， 避免了創(chuàng)傷性氣管切開(kāi)術(shù)及麻醉的影響，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)便快捷，動(dòng)物全身體積描記系統(tǒng)并適合動(dòng)物長(zhǎng)期跟蹤研究。 詳情介紹：      實(shí)驗(yàn)時(shí)，將動(dòng)物置于密閉體描箱內(nèi)，體描箱與通向體描箱外的感應(yīng)器連接。動(dòng)物呼吸時(shí)，其胸廓的起伏使體描箱內(nèi)容積發(fā)生改變，此容積變化通過(guò)壓力換能器和放大器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，其呼吸曲線顯示于電腦屏幕上，圖形經(jīng)軟件處理，可計(jì)算出潮氣量（ TV）、呼氣峰流速（PEF ）、呼吸頻率等呼吸參數(shù)。 系統(tǒng)可擴(kuò)展連接霧化給藥器，對(duì)體描箱內(nèi)動(dòng)物進(jìn)行霧化給藥，建立咳嗽、**等呼吸道**模型， WBP系統(tǒng)可檢測(cè)和記錄激發(fā) 過(guò)程中呼吸常規(guī)指標(biāo)和氣道高反應(yīng)的變化,用以評(píng)價(jià),支氣管收縮等。 一.產(chǎn)品特點(diǎn)：1.不需要做手術(shù)，操作簡(jiǎn)單2.操作簡(jiǎn)單 可在動(dòng)物*自然 的狀態(tài)下呼吸的 研究以及 長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)跟 蹤 進(jìn) 藥 物初篩  3.具有氣溶膠霧化模塊4.*多同時(shí)監(jiān)測(cè) 只動(dòng)物 645.具有自動(dòng)標(biāo)定功能6.具有飲水瓶和食物口，可進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)7.適用于小鼠、大鼠或其它動(dòng)物8.具有多種功能升級(jí)選項(xiàng)，適用不同研究，如低氧干預(yù)、腦電監(jiān)測(cè)、呼吸代謝監(jiān)控等 二.檢測(cè)參數(shù)呼吸頻率，潮氣量，呼吸流量，每分通氣量，吸氣時(shí)間，呼氣時(shí)間，吸氣 量峰 流 值，呼氣 量峰 流 值，吸氣末暫停，呼氣末暫停，松弛時(shí)間，Penh，累積體積，其它參數(shù)

?二維空間一時(shí)間描跡儀能在普通白紙上同時(shí)記錄物體運(yùn)動(dòng)的“時(shí)－空”分布情況，進(jìn)而驗(yàn)證物體運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律。能完成自由落體、平拋、斜拋、機(jī)械能守恒、彈性碰撞、完全非彈性碰撞、向心力、簡(jiǎn)諧振動(dòng)（單擺）、振動(dòng)圖象等高中力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種定頻波束掃描漏波天線及其波束掃描方法，所述天線包括介質(zhì)基板，分別位于該介質(zhì)基板正反兩面的金屬條帶和金屬地板以及位于介質(zhì)基板正面的若干變?nèi)荻O管；金屬條帶包括一組弧形漸變微帶線結(jié)構(gòu)和位于漸變微帶線結(jié)構(gòu)之間的人工表面等離激元結(jié)構(gòu)；人工表面等離激元結(jié)構(gòu)包括與漸變微帶線結(jié)構(gòu)連接的過(guò)渡段和位于過(guò)渡段之間的若干槽深周期變化的開(kāi)槽單元；金屬條帶通過(guò)變?nèi)荻O管和過(guò)孔與金屬地板連接。本發(fā)明通過(guò)對(duì)變?nèi)荻O管容值的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)平均表面阻抗的調(diào)制，且隨著電壓的改變能夠?qū)崿F(xiàn)波束定頻掃描；另外本發(fā)明制造簡(jiǎn)單、操作方便、容易集成，只需要一步光刻過(guò)程，不僅節(jié)省造價(jià)，而且避免了多層結(jié)構(gòu)引發(fā)的加工誤差。

空間多波束延遲網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于光控相控陣天線內(nèi)部的波束形成網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)分組多抽頭延遲，使相控陣天線在空間形成多個(gè)空間波束。 該延遲網(wǎng)絡(luò)通過(guò)微波光子技術(shù)，在光域?qū)ξ⒉ㄐ盘?hào)進(jìn)行高精度多路分組延遲及多路合成，通過(guò)光延遲技術(shù)克服了電延遲技術(shù)（同軸電纜延遲線、聲表面波延遲線、微波PIN二極管延遲線等）在延遲移相上存在的固有技術(shù)缺陷，可滿足高頻寬帶信號(hào)的延遲移相及空間波束形成需求。同時(shí)，該技術(shù)還可應(yīng)用于其他需要實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)精確延遲及分配的系統(tǒng)當(dāng)中。

該項(xiàng)目以大規(guī)模集成電路液晶硅處理器作為核心器件以及基于其空間光波束智能開(kāi)關(guān)功能設(shè)計(jì)建造了兩個(gè)準(zhǔn)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其一是針對(duì)高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用的高速集成光互連組件，其二是光通信網(wǎng)絡(luò)中使用的節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān) ROADM（可重構(gòu)光上下路復(fù)用器）。互連損耗~6dB、 串?dāng)_≤-36dB、 傳輸數(shù)據(jù)率 10Gbps、 高穩(wěn)定性、 高性價(jià)比。

“新型多天線傳輸技術(shù)”是5G移動(dòng)通信系統(tǒng)亟待研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。孕育其中的3D-MIMO技術(shù)則是亟需攻克的難點(diǎn)之一。據(jù)此，本技術(shù)成果依據(jù)3D-MIMO技術(shù)中的多用戶智能波束賦型，研究Massive MIMO陣列對(duì)5G系統(tǒng)波束賦型性能的影響。TR通信可以利用復(fù)雜環(huán)境中的豐富多徑來(lái)提高系統(tǒng)的信道容量，減小誤碼率等等。并且TR的空間聚焦特性能精確定位用戶終端，所以TR Massive MIMO通信系統(tǒng)可以用在受陰影衰落較大的地區(qū)，例如位于密集高大建筑樓群的低層用戶，由于巨大的建筑物遮擋陰影損耗，要想實(shí)現(xiàn)設(shè)備到設(shè)備之間的直接通訊很困難，而TR技術(shù)可以精確定位到傳輸終端，達(dá)到普通波束賦形達(dá)不到的效果。類似的環(huán)境還有山區(qū)高大山群的陰影衰落，信號(hào)衰減大的森林地區(qū)等等。此外，TR通信能夠利用復(fù)雜環(huán)境中的豐富多徑來(lái)提高通信系統(tǒng)的性能，所以在電磁波反射路徑多的環(huán)境，自然環(huán)境比如地下車庫(kù)，隧道等，人造環(huán)境比如模擬體驗(yàn)太空艙，金屬裝飾風(fēng)格的辦公室或者住宅等（見(jiàn)下圖2）。在這些多徑異常豐富的環(huán)境下，移動(dòng)終端經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接收不到信號(hào)等，這也是秉承隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)宗旨的5G蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)亟待解決的問(wèn)題。

本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶基紅外波束偏振控制芯片，包括芯片殼體(4)以及位于該芯片殼體(4)內(nèi)的陣列化液晶偏振控制結(jié)構(gòu)(3)；芯片殼體(4)上設(shè)置有第一驅(qū)控信號(hào)輸入端口(1)，第二驅(qū)控信號(hào)輸入端口(2)，第三驅(qū)控信號(hào)輸入端口(5)，第四驅(qū)控信號(hào)輸入端口(6)。紅外光波進(jìn)入芯片的陣列化液晶偏振控制結(jié)構(gòu)后，按照液晶偏振控制結(jié)構(gòu)的陣列規(guī)模和排布情況被離散化為子波束陣。子波束與受控電場(chǎng)激勵(lì)下的液晶分子相互作用，被執(zhí)行水平、垂直、4

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于電控液晶紅外發(fā)散平面微透鏡的紅外波束控制芯片。其包括電控液晶紅外發(fā)散平面微透鏡陣列；電控液晶紅外發(fā)散平面微透鏡陣列包括液晶材料層，依次設(shè)置在液晶材料層上表面的第一液晶初始取向?qū)印⒌谝浑姼綦x層、圖形化電極層、第一基片和第一紅外增透膜，以及依次設(shè)置在液晶材料層下表面的第二液晶初·750·始取向?qū)印⒌诙姼綦x層、公共電極層、第二基片和第二紅外增透膜；公共電極層由一層勻質(zhì)導(dǎo)電膜構(gòu)成；圖形化電

本成果是國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。該發(fā)明提供一種基于凸組合的自適應(yīng)波束形成方法，該方法收斂速度快且穩(wěn)態(tài)誤差小，使移動(dòng)通信的信噪比高、穩(wěn)定性好。