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本發(fā)明公開(kāi)了一種基于毫米波通信天線差速旋轉(zhuǎn)方式的毫米波天線對(duì)中方法。本發(fā)明的方法僅依賴(lài)定位參數(shù)和天線水平數(shù)據(jù)，通過(guò)兩天線采用差速旋轉(zhuǎn)的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)毫米波天線的對(duì)中。同時(shí)，也對(duì)位置誤差對(duì)整個(gè)對(duì)中的影響提供一個(gè)分析功能。本發(fā)明能有效提高毫米波天線對(duì)中精度，實(shí)現(xiàn)天線自動(dòng)化對(duì)中通信，減少對(duì)中前的準(zhǔn)備工作和數(shù)據(jù)交換工作，增加毫米波的通信保密性，實(shí)現(xiàn)毫米波通信機(jī)動(dòng)性、可靠性及野外自適應(yīng)特性。

基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年來(lái)微波毫米波學(xué)界發(fā)展起來(lái)的一種新型高性能平面集成導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，它具有極低的電磁泄露和互擾，其品質(zhì)因數(shù)和功率容量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€，國(guó)內(nèi)外數(shù)百所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了大量研究，使之成為微波毫米波領(lǐng)域最受關(guān)注的研究分支之一。 學(xué)科洪偉教授課題組是國(guó)際上這一學(xué)術(shù)分支的主要倡導(dǎo)者和貢獻(xiàn)者之一，在IEEE系列刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇，在美、英、德、日、韓、波、葡等國(guó)家召開(kāi)的國(guó)際會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告、特邀報(bào)告20余次，論文被40多個(gè)國(guó)家的學(xué)者正面他引5000余次，獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利50余項(xiàng)。 該研究成果在國(guó)內(nèi)外都產(chǎn)生了比較大的影響，獲2016年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

成果描述：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于毫米波通信天線差速旋轉(zhuǎn)方式的毫米波天線對(duì)中控制系統(tǒng)。本發(fā)明的對(duì)中控制系統(tǒng)由多個(gè)相同的對(duì)中控制裝置組成，對(duì)中控制裝置分別設(shè)置在不同的毫米波天線通信站點(diǎn)中；每個(gè)對(duì)中控制裝置包括天線轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、位置信息檢測(cè)模塊、天線信息采集傳感器和對(duì)中控制模塊；天線轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、位置信息檢測(cè)模塊和天線信息采集傳感器分別與對(duì)中控制模塊。本發(fā)明能有效提高毫米波天線對(duì)中精度，實(shí)現(xiàn)天線自動(dòng)化對(duì)中通信，減少對(duì)中前的準(zhǔn)備工作和數(shù)據(jù)交換工作，增加毫米波的通信保密性，實(shí)現(xiàn)毫米波通信機(jī)動(dòng)性、可靠性及野外自適應(yīng)特性。市場(chǎng)前景分析：天線自動(dòng)化領(lǐng)域。與同類(lèi)成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：技術(shù)先進(jìn)，性?xún)r(jià)比較高。

成果介紹基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型平面集成高性能導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，2011年被國(guó)際微波雜志列為“改變未來(lái)無(wú)源與控制器件的十大非凡發(fā)明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項(xiàng)目組是國(guó)際上這一領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)者之一，在國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體基金和國(guó)家973項(xiàng)目等的資助下，對(duì)基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的傳輸特性、諧振特性、損耗機(jī)理、模式轉(zhuǎn)換機(jī)理、極化轉(zhuǎn)換機(jī)理等科學(xué)問(wèn)題及其在多個(gè)分支的創(chuàng)新應(yīng)用開(kāi)展了系統(tǒng)深入的研究，建立了精確有效的設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)公式，提出并命名了半模基片集成波導(dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，提出了一系列基片集成類(lèi)無(wú)源元件新結(jié)構(gòu)等。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)1、在國(guó)際上最早提出并發(fā)展了適合于周期性基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一組閉式設(shè)計(jì)公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)元器件的設(shè)計(jì)。相關(guān)代表作單篇正面他引均超過(guò)150次。2、提出并命名了半模基片集成波導(dǎo)、折疊半模基片集成波導(dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)研究了其導(dǎo)波特性、損耗機(jī)理和模式轉(zhuǎn)換機(jī)理等，構(gòu)建了設(shè)計(jì)公式，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過(guò)100次。3、提出了多種基片集成波導(dǎo)無(wú)源新結(jié)構(gòu)，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統(tǒng)。相關(guān)代表作合計(jì)正面他引350余次。4、在基片集成波導(dǎo)天線輻射機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，突破了經(jīng)典Elliott設(shè)計(jì)公式的局限性，建立了相應(yīng)的分析模型和設(shè)計(jì)方法，發(fā)展了一系列新穎的高性能基片集成類(lèi)天線及陣列，相關(guān)代表作由于其基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性被合計(jì)正面他引300余次。市場(chǎng)前景項(xiàng)目研究成果已獲54項(xiàng)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，其中部分專(zhuān)利已進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品中。

該項(xiàng)目以基片集成類(lèi)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的工作機(jī)理與創(chuàng)新應(yīng)用為主線，對(duì)這類(lèi)結(jié)構(gòu)及器件的傳輸特性、損耗機(jī)理等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，提出了半模基片集成波導(dǎo)等多種新型平面導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，發(fā)展了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，并發(fā)明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實(shí)際應(yīng)用。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于毫米波通信天線差速旋轉(zhuǎn)方式的毫米波天線對(duì)中控制系統(tǒng)。本發(fā)明的對(duì)中控制系統(tǒng)由多個(gè)相同的對(duì)中控制裝置組成，對(duì)中控制裝置分別設(shè)置在不同的毫米波天線通信站點(diǎn)中；每個(gè)對(duì)中控制裝置包括天線轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、位置信息檢測(cè)模塊、天線信息采集傳感器和對(duì)中控制模塊；天線轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、位置信息檢測(cè)模塊和天線信息采集傳感器分別與對(duì)中控制模塊。本發(fā)明能有效提高毫米波天線對(duì)中精度，實(shí)現(xiàn)天線自動(dòng)化對(duì)中通信，減少對(duì)中前的準(zhǔn)備工作和數(shù)據(jù)交換工作，增加毫米波的通信保密性，實(shí)現(xiàn)毫米波通信機(jī)動(dòng)性、可靠性及野外自適應(yīng)特性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種高增益低副瓣的毫米波封裝天線，包括引線框架，引線框架上設(shè)有毫米波IC芯片和毫米波天線，毫米波IC芯片與毫米波天線之間實(shí)現(xiàn)高頻互連，還包括封裝罩，封裝罩將毫米波IC芯片與毫米波天線密封在引線框架內(nèi)，毫米波天線包括輻射單元，封裝罩上對(duì)應(yīng)毫米波天線輻射單元的位置處設(shè)有喇叭狀凹槽，喇叭狀凹槽的槽壁表面被金屬覆蓋。本發(fā)明通過(guò)在封裝罩上設(shè)計(jì)喇叭狀凹槽，能夠有效提升天線的增益，降低天線的副瓣電平，并且不影響回波損耗性能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、低成本和高性能的毫米波封裝天線。

本發(fā)明公開(kāi)了一種異構(gòu)毫米波蜂窩網(wǎng)絡(luò)的速率估計(jì)方法，首先，以典型用戶(hù)終端為中心，在視距鏈路情況和非視距鏈路情況下，對(duì)小型基站與微基站對(duì)應(yīng)的兩層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)應(yīng)比例縮放，使之能夠視為虛擬單層網(wǎng)絡(luò)；然后根據(jù)典型用戶(hù)終端在網(wǎng)絡(luò)中所處的位置，宏基站實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)度，根據(jù)虛擬單層網(wǎng)絡(luò)為用戶(hù)分配最近小型基站或者微基站，再由毫米波通信的小型基站和微基站為用戶(hù)提供具體服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，估計(jì)網(wǎng)絡(luò)的平均可達(dá)速率。由于考慮到了環(huán)境因素對(duì)毫米波通信的影響，區(qū)分視距情況與非視距情況，將多層毫米波網(wǎng)絡(luò)歸一化為單層虛擬網(wǎng)絡(luò)，使之在虛擬單層網(wǎng)絡(luò)中距離用戶(hù)最近基站即為用戶(hù)的服務(wù)基站，提高了異構(gòu)毫米波蜂窩網(wǎng)絡(luò)速率估計(jì)的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種電子回旋共振加熱毫米波發(fā)射器。其用于與 波導(dǎo)連接，包括真空腔體，以及設(shè)置在真空腔體內(nèi)的極化鏡、橢球反 射鏡和平面鏡；極化鏡設(shè)置在波導(dǎo)的輸出光路上，與波導(dǎo)呈 45°夾角， 用于將由波導(dǎo)輸出的毫米波極化并反射，得到極化毫米波；橢球反射 鏡設(shè)置在極化毫米波的輸出光路上，與極化毫米波呈 45°夾角，用于 將極化毫米波聚焦并反射，得到聚焦毫米波；平面鏡設(shè)置在聚焦毫米 波的輸出光路上，用于將聚焦毫米波反射后注入等離子體加熱腔，對(duì) 等離子體進(jìn)行加熱和電流驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)毫米波的實(shí)時(shí)極化， 并能