传输速度12Gbps/秒超5G 看国家级实验室走出的黑科技

2018-03-24天虎科技阅读量 920

对于投资者来说,军民融合一直是双创中一个重要的领域,由高校实验室走出的项目往往具有高精尖等特点。但是另一方面,这些项目往往都是军转民,而且项目长期处于高校之中难以发现。

为了提高科技成果转化,支撑产业发展,成都高新区和电子科技大学在近期开展"一校一带"科技成果系列对接活动。在3月20日举行的“国家重点实验室专场”上,就出现了多个处于国际领先技术的项目。

传感探测+AI分析

教育部重点实验室项目

代志勇负责的光电传感与信息处理团队已经有20多年研究经验,该项技术利用光学声传感技术,实现运动物体声发射信号及振动频谱信号采集,结合机器学习,实现声发射特性分析、诊断与评估。

该项目可应用于国防军事、交通运输、石油化工、航空航天、电力工业等领域,是典型的军转民项目。

该项目重点由4部分构成:传感技术已研发出点式、准分布式、分布式光纤等20多种传感器);光谱采集与分析技术(便携式光谱仪、近红外光谱仪、拉曼光谱仪)光电图像采集与分析技术(内窥镜成像系统、声成像系统、磁成像系统)

最重要的是:这些传感数据最终会通过算法,为用户提供决策依据。譬如其声波传感器可应用于检测发动机运行状态,通过记录叶片震动对比数据进行分析,可判断发动机运行状态是否良好。

代志勇表示:“我们的设备灵敏度高、而且也适合恶劣环境,所以可以适用于多种环境。比如在石油勘探市场我们已经做了6、7年,我们的这套解决方案可以分辨出哪里是油哪里是水,以及如何避免油水混合。”

食物物质成分分析系统

教育部重点实验室项目

通过对被测物发射一束特定波长范围的红外光,并将获取到的反射光谱数据发送至云端数据库进行快速匹配与计算,将待测物成分信息返回至使用者的智能终端,最终实现对食物营养成分、新鲜度、添加剂以及商品防伪等方面的检测。

李剑峰的Light Talk微型物质成分分析系统,简单来说是一种手持的食品物质成分检测仪。可以检测出食物是否新鲜,是否有添加剂,营养成分如何等指标。

食品安全一直是沉重的话题,虎哥了解到2015年,全球假冒伪劣产品的市场规模在3000亿,一方面是制假技术不断提升,一方面是企业打假成本不断上升。然而当下检验设备却大多存在于实验室,检验周期长成本高,这都影响整个产业的发展。

Light Talk将检测仪做到手机一半的大小,根据不同食物的红外吸收程度,能够一键识别食物的营养成分、新鲜度、农药残留成分。并能与智能手机、智能手表等设备进行物联。

目前主要面向B端市场,将产品与智能家电结合制造出具有检测效果的智能家电;与高端品牌、奢侈品牌合作为他们定制防伪系统;农业方面,采取线下识别检验,线上电商的方式进行。

在C端市场,项目介绍人希望以产品销售的方式进行盈利。“目前国内外只有以色列一家SCiO的产品是竞争关系,我们目前在实验室内单个产品成本在三千,但是未来通过大批量生产能把成本降至一千。

大功率毫米波源及配套技术

国家级重点实验室

项目核心技术在毫米波频段(30-100GHz),在大功率毫米波技术拥有完全自主知识产权,可为所有需要发电的仪器设备,提供动力的部分。譬如轨道定位、卫星平台的供能以及深空探测等提供大功率毫米波源及配套技术。

虎哥了解到,该项目已经有30年的研发经验,采取校企结合的方式进行,项目介绍人王丽说大功率毫米波技术在科研、民用领域(譬如医疗检测设备的功率源)都有作用,也可广泛运用于航天航空等方向。

产品系列包括:高功率毫米波电真空功率源(100kW以上),涵盖放大器及振荡器;大功率微波毫米波电真空功率源(10kW量级);固态功放(X波段~W波段固态功放和功率模块);无源器件;弧光检测仪;返波检测仪;电源系统产品。

王丽表示:根据所了解的资料来说,我们的技术是世界领先的,而国外对于功率源技术进行封锁,所以这是我们在自主知识产权的情况下做出的成绩,项目产品附加值很高。

毫米波高速通信系统

国家级重点实验室

本团队2015年成功研发了具有自主知识产权的毫米波超高速通信的试验验证系统,2017年开发出(250km/h)下最快传输速率(1.2Gbps)的毫米波通信系统,可用于军用、民用和行业专用通信。

毫米波高速通信技术被认为是未来5G或者后5G的核心技术之一,通信抗干扰技术国家级重点实验室岳光荣教授介绍:“去年我们团队通过使用毫米波技术,在两辆相向行驶时速为250km/h的情况下,测算出信息传输速率为1.2Gbps。”

岳光荣介绍,目前轨道交通车辆的传输速率不足100Mbps,但是市场需求传输速率已经超过Gbps。此外相比于毫米波技术,LTE-R(宽带数字移动通信系统)未布设就已经落后。同时,这项技术也能做到微秒级的识别,这在工业物联网、车联网等方面都具有很大的优势。

虎哥了解到,团队已经有十年的研发经验,并参加制定了国际标准。在产业方向上,该团队未来打算制定国内轨道交通的毫米波高速车地网络标准,积极响应国家一带一路政策,建设铁路网络与互联网络的深度融合。

今年该项目将完成高铁上线的测试,2019年完成轨道交通示范工程。

太赫兹在安检成像与高速通信的应用

重点学科实验室

太赫兹雷达成像技术可应用到安检、空间碎片探测、无损检测等多个研究领域;在高速无线通信技术方面,可应用于室内家庭、星间链路通信、保密通信、穿“黑障”通信等多个研究领域。

由于太赫兹技术具有较高的门槛,所以近几年一直没有被发展起来,而日本和美国都举全国之力发展太赫兹技术。其实太赫兹可应用的场景十分广泛,从成像系统检测到高速通信、医疗检测都可以利用这项技术。

在军用领域,目前战斗机使用的毫米波雷达成像帧率是5秒一帧,飞行员在侦查目标时往往飞过目标才能确认目标,进行迂回打击。而太赫兹雷达能做到一秒钟5帧的成像效率,做到“察打一体”。

在安检领域,太赫兹雷达成像分辨率最高可达到0.5cm,张波说:“当下国内的安检设备大多主要分为被动式和主动式,主动式安检系统主要有同方威视、华讯方舟、中科院电子所、上海微系统所。而这些产品的硬件模块都由我们来提供。

在高速通信领域,该团队在国家863主题项目的支持下研制出220GHz频段的基于全电子学的太赫兹高速无线通信系统,通信速率最高可达到12.5Gbps每秒。张波说:“现在国内处于4G后时代,我们预计4-5年后会进入6G时代,而达到100Gbps每秒的传输速率,而太赫兹技术正是6G高速通信的关键。

虎哥了解到,目前该团队已经与华为合作,在国外进行测试,希望能达到100Gbps每秒的目标。

可光刻玻璃集成电路基板

国家重点实验室

该项目开发出新一代可光刻玻璃及三维集成技术TGV,可兼顾TSV(硅通孔)的高集成度和TCV(陶瓷通孔)的高微波性能,并大幅度降低工艺成本,为射频微系统提供三维集成。

基板是电子系统的底层架构,基板系统的好坏也决定了整个电子系统的性能与稳定。三维集成微系统,也被认为是下一代集成电路发展的主要形式。其中转接板(Interposer)作为三维集成的核心材料,预计到2025年市场规模可达130亿美元。

虎哥了解到,2017年整个集成电路的市场规模在4400亿美元,其中三维集成电路占据380亿美元,同时三维集成电路发展速度远超一般集成电路。

张继华与其团队便是利用新材料(可光刻玻璃)作为集成电路基板,目前这项技术应用,在国际上属于第二家,已应用于生物芯片等领域。

可光刻玻璃集中了陶瓷、石英材料优异的微波特性,同时也具有玻璃材质的高集成度。


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