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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。

（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。

成果創(chuàng)新點(diǎn) 成果圖片： 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：高速三維容積成像，有重要原始 創(chuàng)新性； 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 – 2400 nm； 傳感器陣元數(shù)目 1024； 單波長(zhǎng)成像時(shí)間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 μm； 成像深度至 3-4 cm； 技術(shù)成熟度 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 市場(chǎng)前景 研發(fā)的多排光聲斷層成像儀

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：高速三維容積成像，有重要原始創(chuàng)新性； 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 –2400 nm； 傳感器陣元數(shù)目 1024；單波長(zhǎng)成像時(shí)間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 µm；成像深度至 3-4 cm；

本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn) TD-LTE-Advanced 中多流波束賦形的方法，包括：從 TD-LTE-Advanced 基站的上行探測(cè)參考信號(hào)獲取 4×8的信道矩陣，將信道矩陣 A1進(jìn)行分解，以得到兩個(gè) 4×4子信道矩陣，對(duì)每個(gè)子信道矩陣進(jìn)行 Household 變換，以生成上Hessenberg 矩陣，對(duì)上 Hessenberg 矩陣 J(1)進(jìn)行 Givens 旋轉(zhuǎn)，以將該矩陣 J(1)變換成對(duì)角矩陣，重復(fù)上述運(yùn)算達(dá)至少 5 次，其中上一次計(jì)算得到的矩陣又會(huì)作為下一次計(jì)算中所使用的Hessenberg 矩陣，將得到的右乘 Household 變換矩陣和得到的右乘Givens 矩陣疊乘，以得到一個(gè) 4*4 的矩陣。利用最大比傳輸算法對(duì)生成的矩陣 V 的每一列進(jìn)行加權(quán)處理，以生成最終的波束賦形權(quán)矢量。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有 EBB 算法的不足，準(zhǔn)確地計(jì)算多流波束賦形權(quán)矢量，并有效降低誤碼率。

本發(fā)明公開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。

本發(fā)明公開了一種基于多波束相控陣聲納系統(tǒng)的三維聲納可視化處理方法，包括以下步驟：采集聲納數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)逐幀獲取聲納數(shù)據(jù)，將每一幀聲納數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的范圍圖像轉(zhuǎn)化為全局坐標(biāo)系下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)；對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，將過(guò)濾得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)連接成三角面片，并計(jì)算每個(gè)三角面片的法向量和頂點(diǎn)；將當(dāng)前幀與前一幀進(jìn)行配準(zhǔn)，將配準(zhǔn)后的當(dāng)前幀和前一幀中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行馬賽克化處理，然后利用遍歷交叉點(diǎn)算法將馬賽克化后的當(dāng)前幀和前一幀的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，并進(jìn)行三維場(chǎng)景圖像模型點(diǎn)集的更新；依據(jù)融合后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的強(qiáng)度以及三角面片的法向量和頂點(diǎn)的法向量，生成三維場(chǎng)景圖像。本發(fā)明方法，速度快，精度高。

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。

光伏組件生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與晶硅光伏組件的生產(chǎn)工作。學(xué)員按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)生產(chǎn)樣品以及了解生產(chǎn)車間的運(yùn)作與問(wèn)題返工流程。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 場(chǎng)景由組件生產(chǎn)車間、材料準(zhǔn)備區(qū)、固化房、分選檢測(cè)區(qū)組成。場(chǎng)景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來(lái)，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場(chǎng)景模型主要包括：流水線傳送帶、全自動(dòng)玻璃吸附機(jī)、EVA自動(dòng)鋪設(shè)機(jī)、串焊機(jī)、排列機(jī)、自動(dòng)緩存機(jī)、EVA/TPT裁剪鋪設(shè)機(jī)、EL檢測(cè)儀、層壓機(jī)、全自動(dòng)修邊機(jī)、翻轉(zhuǎn)檢查機(jī)、全自動(dòng)裝框機(jī)、灌膠機(jī)、全自動(dòng)固化房、絕緣檢測(cè)儀、組件IV分選檢測(cè)儀、電烙鐵。材料模型包括：鋼化玻璃、EVA、TPT、焊帶、156多晶太陽(yáng)電池片、鋁合金邊框、玻璃膠、接線盒、助焊劑、MC4接頭等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場(chǎng)景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場(chǎng)景中的物體。 主角走到生產(chǎn)線相關(guān)崗位內(nèi)，出現(xiàn)信息提示，點(diǎn)擊彈出全息UI，動(dòng)態(tài)圖文與人工智能語(yǔ)音相結(jié)合提示關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 與車間工程師對(duì)話了解生產(chǎn)相關(guān)知識(shí) 學(xué)員可操作車間里的檢測(cè)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行問(wèn)題組件返工。

光伏組件質(zhì)量檢測(cè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員在虛擬場(chǎng)景中學(xué)習(xí)根據(jù)IEC61215標(biāo)準(zhǔn)使用各種檢測(cè)設(shè)備對(duì)組件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，從而了解組件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)以及發(fā)現(xiàn)組件典型缺陷。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 根據(jù)IEC61215檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)18個(gè)檢測(cè)場(chǎng)景，包括： 1 組件外觀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 2 最大功率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 3 絕緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 4 溫度系統(tǒng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 5 標(biāo)稱工作溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 6 STC和NOCT下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 7 低輻照度下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 8 室外曝曬試驗(yàn)場(chǎng) 9 熱斑耐久試驗(yàn)室 10 紫外線試驗(yàn)室 11 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)室 12 濕凍試驗(yàn)室 13 濕熱試驗(yàn)室 14 牽引力實(shí)驗(yàn)室 15 濕漏電實(shí)驗(yàn)室 16 機(jī)械載荷實(shí)驗(yàn)室 17 冰雹撞擊實(shí)驗(yàn)室 18 旁路二級(jí)管試驗(yàn)室 場(chǎng)景模型主要包括：實(shí)驗(yàn)室建筑場(chǎng)景、外觀檢測(cè)臺(tái)、156多晶光伏組件、組件箱、工作臺(tái)、電腦、組件支架、IV檢測(cè)儀、EL檢測(cè)儀、高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱、濕漏電流測(cè)試儀及噴淋試驗(yàn)箱、鹽霧腐蝕儀、紫外老化試驗(yàn)箱、機(jī)械載荷試驗(yàn)機(jī)、旁路二極管熱性能試驗(yàn)儀、落球沖擊測(cè)試裝置、環(huán)境檢測(cè)儀、室外環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、直流電源、萬(wàn)用表、光度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等...