超材料是指能夠實現自然界中未知特性的人工材料,已出現的超材料包括隱身超材料涂料、左手材料、電磁黑洞、光子晶體、復合左/右手傳輸線等,目前已在光學成像、設備隱身、雷達天線、微波器件等領域實現廣泛應用。
超材料天線即是使用超材料制造而成用于調控傳導和輻射電磁波的天線產品。與傳統天線相比,超材料天線可以提高5G/6G系統毫米波信號傳輸效率、縮小天線與射頻前端組件尺寸、提升天線開口諧振環結構及周期性結構性能、增強天線聚焦性和方向性、簡化生產流程、降低生產成本等,屬于天線的高端產品,在雷達、導彈、航天器、無人機、船舶通信等領域有著廣闊應用前景。
具體來看,2009年9月,RAYSPAN Corporation已交付超2000萬根突破性超材料天線;2011年,洛馬公司開發出用于衛星等航天器的新型三維超材料天線;2022年5月,8511所第十二研究室結合超材料技術與陣列技術研制出了高性能陣列天線樣機;2022年6月,英國科學家研究團隊開發出一種超材料波束控制天線,可實現大幅提升數據傳輸效率。
超材料天線研發與生產屬于尖端技術,全球范圍內,走在市場前列的企業主要有美國Kymeta、美國Hand Held Products、美國IUCRC等,集中在歐美國家地區。我國超材料研究起步時間較晚,與發達國家相比落后近20年,但近年來,在國內973計劃、國家自然科學基金、新材料重大專項等項目大力支持超材料研究背景下,超材料研究進程正不斷加快。超材料天線作為超材料產品之一,目前其國內研發進程正持續提速。
新思界
行業分析人士表示,超材料天線屬于一類前沿的6G技術,當前在全球各國加大6G技術研發背景下,其已成為國內外企業與機構研發的熱點領域。伴隨著諸多先進研發成果不斷涌現,全球超材料天線行業正在加快發展。從研發與生產端來看,目前走在市場前列的企業仍以歐美國家企業為主,我國企業研發與之相比還有一定差距,未來還需持續加快研發進程。