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新型微波超材料對空間波和表面等離激元波的自由調控或實時調控
成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。
東南大學
2021-04-11
硅基毫米波集成電路設計
基于CMOS工藝，設計了大量射頻、毫米波收發機和頻率源芯片； CMOS 90nm 60GHz 接收機芯片，集成片上天線，傳輸效率優于IBM芯片90%； CMOS 90nm 21dBm 60GHz功率放大器，性能優于Hittite商用GaAs芯片； CMOS 60GHz 移相器芯片，為開發毫米波相控陣芯片奠定良好基礎；
電子科技大學
2021-04-10
一種毫米波天線對中方法
成果描述：本發明公開了一種基于毫米波通信天線差速旋轉方式的毫米波天線對中方法。本發明的方法僅依賴定位參數和天線水平數據，通過兩天線采用差速旋轉的方式，來實現對毫米波天線的對中。同時，也對位置誤差對整個對中的影響提供一個分析功能。本發明能有效提高毫米波天線對中精度，實現天線自動化對中通信，減少對中前的準備工作和數據交換工作，增加毫米波的通信保密性，實現毫米波通信機動性、可靠性及野外自適應特性。市場前景分析：天線技術領域。與同類成果相比的優勢分析：技術先進，性價比較高。
西南交通大學
2021-04-10
關于電荷密度波序的高精度實驗探測
運用先進的相干共振X射線彈性散射，研究了經典的電荷密度波材料三碲化鋯（ZrTe3 ）中的雜質效應。
北京大學
2021-04-11
一種浮法玻璃波筋在線檢測方法
一種浮法玻璃波筋在線檢測方法，本發明屬于工業檢測技術領 域，目的在于克服現有浮法玻璃檢測設備不能在線檢測玻璃斑馬角的 不足，以有效檢測出浮法玻璃生產中的波筋缺陷，并在線實時測定玻 璃的斑馬角。本發明包括設置檢測系統步驟、預先建立映射表步驟、 邊緣檢測步驟、閾值分割步驟、去除圖像噪聲步驟、條紋細化步驟和 計算斑馬角步驟。本發明檢出率高、檢測速度快、大大降低工人了的 勞動強度，可以滿足浮法玻璃在線檢測斑馬角的實時性要求。
華中科技大學
2021-01-12
波與物質相互作用新形式的發現
以光與物質相互作用為例。在發光過程中，一直以來研究者都認為光源只能夠與其所處環境的電磁場模式的本征態相互作用，光源的出射強度和頻率等輻射特征由光源和這些本征態共同決定。這一觀念隨著對自發輻射的深入理解而逐漸形成。標志性的認識包括1930年V. Weisskopf and E. Wigner提出自發輻射是激發的電子與真空場相互作用引起的。1946年E. M. Purcell進一步指出自發輻射的速率是由光源和其所處環境的電磁場模式的本征態共同決定。對這一觀念的深刻理解使得我們可以通過構建和調控光學模式本征態來控制光與物質相互作用，從而對激光器、單光子源、光子晶體、超構材料等光物理與器件的興起與發展起到了舉足輕重的作用。2012年的諾貝爾物理學獎正是授予了在此基礎上發展起來的對單個粒子的量子調控。
北京大學
2021-04-11
一種浮法玻璃波筋在線檢測方法
一種浮法玻璃波筋在線檢測方法，本發明屬于工業檢測技術領域，目的在于克服現有浮法玻璃檢測設備不能在線檢測玻璃斑馬角的不足，以有效檢測出浮法玻璃生產中的波筋缺陷，并在線實時測定玻璃的斑馬角。本發明包括設置檢測系統步驟、預先建立映射表步驟、邊緣檢測步驟、閾值分割步驟、去除圖像噪聲步驟、條紋細化步驟和計算斑馬角步驟。本發明檢出率高、檢測速度快、大大降低工人了的勞動強度，可以滿足浮法玻璃在線檢測斑馬角的實時性要求。
華中科技大學
2021-04-14
一種毫米波天線對中方法
本發明公開了一種基于毫米波通信天線差速旋轉方式的毫米波天線對中方法。本發明的方法僅依賴定位參數和天線水平數據，通過兩天線采用差速旋轉的方式，來實現對毫米波天線的對中。同時，也對位置誤差對整個對中的影響提供一個分析功能。本發明能有效提高毫米波天線對中精度，實現天線自動化對中通信，減少對中前的準備工作和數據交換工作，增加毫米波的通信保密性，實現毫米波通信機動性、可靠性及野外自適應特性。
西南交通大學
2018-09-19
一種易拆卸的板式消波裝置
本實用新型屬于消波技術研究領域，具體涉及一種易拆卸的板式消波裝置，包括支架和設置在支架上的雙片式消波板，所述支架包括一對平行的底梁以及配合設置在底梁上的前支架和后支架，每根底梁上的前支架和后支架鉸接配合，所述前支架與鉸接端相對的一端和設置在底梁上的一組凸耳通過栓桿可拆卸連接，所述的后支架與鉸接端相對的一端與底梁內側滑動配合。所述雙片式消波板呈梯形，由兩片對稱的含有窄端部的消波片組成，所述雙片式消波板外套在前支架和后支架上并通過卡箍將其窄端部緊固。本實用新型結構簡單，方便消波板的更換與傾角的調節，可適用于更廣的水深和波高范圍，具有良好的消波效果。
浙江大學
2021-04-13
新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19