近日,南京信息工程大學(xué)與南京中網(wǎng)衛(wèi)星通信股份有限公司聯(lián)合發(fā)布玻璃基全息數(shù)字相控陣重磅成果。一塊薄如貼膜、可彎曲的特種玻璃,無需機械轉(zhuǎn)動,即可毫秒級對準衛(wèi)星,實現(xiàn)全域高速通信。
“這不是普通玻璃,是衛(wèi)星通信的‘超級天線’?!蹦暇┬畔⒐こ檀髮W(xué)電子與信息工程學(xué)院院長張治中拿起樣機介紹,“我們把天線‘印’在玻璃基板上,通過全息數(shù)字控制技術(shù)實現(xiàn)波束自動對準衛(wèi)星,不需要任何機械轉(zhuǎn)動,就像液晶屏幕控制每個像素一樣?!?/p>
這項“從0到1”的突破,打破國外技術(shù)壟斷,讓我國衛(wèi)星通信地面終端邁入低成本、高性能、可規(guī)模化量產(chǎn)新階段,為低空經(jīng)濟、應(yīng)急救援、天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)裝上“中國芯”。
這場技術(shù)突圍的背后,是南京信息工程大學(xué)與南京中網(wǎng)衛(wèi)星通信股份有限公司的深度合作。在合作攻關(guān)中,高校負責(zé)算法、設(shè)計與仿真,企業(yè)聚焦需求、工程與供應(yīng)鏈,走出了一條“基礎(chǔ)研究—技術(shù)攻關(guān)—產(chǎn)品開發(fā)—市場應(yīng)用”的全鏈條轉(zhuǎn)化之路。
研發(fā)初期,團隊遭遇兩大“攔路虎”:國外禁運特種材料、無成熟數(shù)學(xué)模型可依。
“很多關(guān)鍵材料買不到,電磁仿真軟件算不準,波束控制算法沒有現(xiàn)成路徑?!睆堉沃刑寡?,項目曾一度陷入停滯。為此,企業(yè)聯(lián)動國內(nèi)面板廠定制開發(fā)材料,跑遍蘇州、上海攻克芯片黏合工藝。
2025年11月的一個寒夜,聯(lián)合團隊在企業(yè)實驗室反復(fù)調(diào)試,當旋轉(zhuǎn)天線靈敏度、極化指標瞬間達標時,所有人激動不已。
“之前一直懷疑波束控制算法錯了,最后發(fā)現(xiàn)是一個微小的硬件問題。解決問題的那一刻,我們知道,成了!”南京信息工程大學(xué)博士生劉濤回憶。
南京中網(wǎng)衛(wèi)星通信股份有限公司副總經(jīng)理李瑋說:“我們懂產(chǎn)業(yè)需求、懂工程落地,高校懂前沿算法、懂原理突破,多年的信任打底,讓實驗室樣機快速變成可量產(chǎn)產(chǎn)品。”
如今,成果已完成原理驗證,進入工程化與小批量試產(chǎn),從材料、設(shè)計到流片、封裝,全鏈條自主可控,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
這塊“玻璃天線”帶來的,是一場通信形態(tài)革命。
傳統(tǒng)衛(wèi)星通信地面接收設(shè)備通常是一口拋物面天線(俗稱“鍋”),需要通過機械轉(zhuǎn)動來對準衛(wèi)星。它不僅體積大、成本高、容易出故障,而且難以在普通消費場景普及。
此次發(fā)布的玻璃基全息數(shù)字相控陣,可彎曲、耐高溫、抗振動,能貼在汽車玻璃、飛機舷窗、無人機機身、單兵裝備上,實現(xiàn)無死角衛(wèi)星寬帶通信。毫秒級波束切換,讓它可同時跟蹤多顆低軌衛(wèi)星,完美適配車載、船載、機載“動中通”場景。
“有源相控陣的一些核心部件依賴國外,而玻璃基全息技術(shù)可利用國內(nèi)成熟的面板工藝?!崩瞵|說,全球70%的面板產(chǎn)能在中國,企業(yè)正好可以利用這些產(chǎn)線做非顯示類產(chǎn)品。
“過去一臺終端動輒數(shù)萬元,未來有望降至千元級,讓衛(wèi)星通信真正走進尋常百姓家?!崩瞵|給記者算了一筆賬,玻璃基全息數(shù)字相控陣成本只有傳統(tǒng)相控陣的1/10,功耗更低,可靠性接近家用顯示器。
在海洋場景,機械天線故障一次維修成本高昂,而玻璃基天線全固態(tài)、免維護,大幅提升安全性;在低空領(lǐng)域,無人機可輕松搭載該技術(shù),實現(xiàn)全域聯(lián)網(wǎng)……目前,該技術(shù)已經(jīng)在應(yīng)急救援、遠洋漁業(yè)、偏遠地區(qū)通信、低空經(jīng)濟四大場景率先落地。
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