超材料是指能够实现自然界中未知特性的人工材料,已出现的超材料包括隐身超材料涂料、左手材料、电磁黑洞、光子晶体、复合左/右手传输线等,目前已在光学成像、设备隐身、雷达天线、微波器件等领域实现广泛应用。
超材料天线即是使用超材料制造而成用于调控传导和辐射电磁波的天线产品。与传统天线相比,超材料天线可以提高5G/6G系统毫米波信号传输效率、缩小天线与射频前端组件尺寸、提升天线开口谐振环结构及周期性结构性能、增强天线聚焦性和方向性、简化生产流程、降低生产成本等,属于天线的高端产品,在雷达、导弹、航天器、无人机、船舶通信等领域有着广阔应用前景。
具体来看,2009年9月,RAYSPAN Corporation已交付超2000万根突破性超材料天线;2011年,洛马公司开发出用于卫星等航天器的新型三维超材料天线;2022年5月,8511所第十二研究室结合超材料技术与阵列技术研制出了高性能阵列天线样机;2022年6月,英国科学家研究团队开发出一种超材料波束控制天线,可实现大幅提升数据传输效率。
超材料天线研发与生产属于尖端技术,全球范围内,走在市场前列的企业主要有美国Kymeta、美国Hand Held Products、美国IUCRC等,集中在欧美国家地区。我国超材料研究起步时间较晚,与发达国家相比落后近20年,但近年来,在国内973计划、国家自然科学基金、新材料重大专项等项目大力支持超材料研究背景下,超材料研究进程正不断加快。超材料天线作为超材料产品之一,目前其国内研发进程正持续提速。
新思界
行业分析人士表示,超材料天线属于一类前沿的6G技术,当前在全球各国加大6G技术研发背景下,其已成为国内外企业与机构研发的热点领域。伴随着诸多先进研发成果不断涌现,全球超材料天线行业正在加快发展。从研发与生产端来看,目前走在市场前列的企业仍以欧美国家企业为主,我国企业研发与之相比还有一定差距,未来还需持续加快研发进程。