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  • 四川省科技进步奖(科技进步类)公示材料

    发布时间:2020-05-12 15:49

    四川省科技进步奖(科技进步类)公示材料

    一、项目名称

    复杂环境下适应型天线与可重构滤波调控技术及产业应用

    二、提名单位意见

    针对复杂电磁波传播与干扰环境给无线通信装备可靠性和安全性带来的技术难点和挑战,西南交通大学联合北京交通大学、成都泰格微波技术股份有限公司等3家科研院所及企业,在国家自然科学基金重大项目课题、重点、面上项目、国家杰出青年基金项目、国家863计划课题等多个国家科技计划的支持下,经过十余年合作,系统地研究了复杂环境下的天线与可重构滤波调控关键技术,提出了复杂环境适应型天线调控理论与技术,提出了实现收发机电磁信号频率通道重构的可重构滤波技术,提出了复杂环境干扰自适应抑制技术,研制了辐射特性灵活可控的新型漏泄同轴电缆天线和漏泄波导天线、可重构天线、可重构滤波器等自主知识产权核心器件,实现了干扰抑制硬件平台。有力支撑了我国具有完全自主知识产权的复杂环境无线通信装备的研制。

    十余年来,该项目一直坚持践行产、学、研、用协同创新模式,组成联合攻关团队,实现了理论研究、技术创新与产业应用的无缝对接。项目成果已在轨道交通车-地移动通信、雷达、数据链等领域得到了广泛应用,取得了显著的经济和社会效益。该项目整体技术处于国际先进水平,部分成果达到国际领先。

    综上,提名该项目为四川省科技进步奖——科技进步类一等奖。

    三、项目简介

    随着宽带无线通信在轨道交通列控系统、无人机数据链等场景的深入应用,这些场景存在的复杂电磁波传播与干扰环境给无线通信装备可靠性和安全性带来了极大的挑战,亟待发展电波辐射与干扰抑制调控技术,提升通信装备在各种复杂环境现场的适应能力。该项目自2008年开始,在国家自然科学基金重大项目课题、重点、面上项目、国家杰出青年基金项目、国家863计划课题等多个国家科技计划的支持下,围绕复杂环境中天线对电波覆盖特性的影响规律及天线调控理论与技术、可重构滤波器调控技术、干扰抑制技术及应用方面展开了产学研协同创新并取得了系统性技术突破。取得的主要创新和成效如下:

    1、复杂环境适应型天线调控理论与技术:提出了漏泄同轴电缆天线辐射特性混合计算方法,解决了漏泄电缆天线耦合损耗精确设计的理论难题;提出了基于空间谐波叠加和能量循环馈电网络的漏波天线波束赋形理论与技术,突破了高辐射效率漏波天线纵向尺寸难以缩减的局限。发明了漏泄电缆天线、漏泄波导天线和电磁偶极子天线的极化和辐射方向特性调控技术,实现了具有圆极化辐射特性和周向方向性的漏泄同轴电缆天线与波导天线。研制了基片集成波导行波馈电的辐射波束可重构阵列天线和宽带小型化波束形成网络馈电的磁电偶极子阵列天线,实现了定频辐射波束扫描。

    2、复杂环境下电磁信号频率通道可重构滤波技术:提出了可调带通滤波器电耦合系数补偿网络,发明了具有电、磁独立耦合区域的双耦合可调谐振器耦合结构,构建了常带宽高阶交叉耦合单通带可重构滤波器,有效提升了可重构滤波器调谐过程带宽稳定性、降低了矩形系数。构建了基于多模谐振器的双通带独立可调、带宽可调的滤波器结构,提出了多层介质结构基片集成波导垂直耦合滤波器谐波抑制方法。

    3、复杂环境干扰抑制技术及硬件平台:提出了噪声条件下都收敛到最优阶数的变抽头长度LMS自适应滤波新算法,发明了基于LMS自适应滤波算法的信道自适应均衡器、自适应信道跳频通信方法,研制了复杂电磁环境干扰抑制硬件平台。

    该项目授权发明专利17项、实用新型专利15项,在IEEE Trans. on AP、IEEE Trans. on VT、IEEE Trans. on MTT、IEEE AWPL、IEEE MWCL、电子学报、通信学报等期刊发表SCI/EI学术论文100余篇,其中ESI热点论文1篇、ESI高被引论文1篇,作国际国内会议特邀报告7次。

     

    四、主要知识产权和标准规范等目录

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    五、完成人

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    六、完成单位

    本项目主要由西南交通大学、北京交通大学、成都泰格微波技术股份有限公司合作完成。

    西南交通大学作为该项目的第一完成单位,主持该项目中面向复杂环境无线通信的天线调控理论与技术、超材料天线技术、电磁偶极子天线辐射及极化调控技术、频率可重构天线、常带宽可重构交叉耦合滤波器理论与技术、基于多模谐振器的双通带中心频率独立可调滤波器及带宽可调滤波器、基片集成波导滤波器谐波抑制及调谐技术、干扰抑制技术及复杂电磁环境干扰抑制硬件平台方面的基础理论研究、算法开发、样机研制等工作,同时作为牵头单位,负责所有单位的分工协作。

    北京交通大学作为该项目第二完成单位,与西南交通大学合作,负责复杂环境适应型天线调控理论与技术、漏泄电缆与波导天线的极化与辐射调控技术、波束可重构漏波天线技术相关工作的理论研究与测试等工作。

    成都泰格微波技术股份有限公司作为该项目第三完成单位,与西南交通大学合作,负责复杂环境下的天线、可重构滤波器、干扰抑制技术的应用研发、试验以及批量推广应用。

     


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