（一）項(xiàng)目背景

隨著 5G 通信技術(shù)，輔助駕駛雷達(dá)，高鐵的車(chē)地通信系統(tǒng)，星聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及毫米波無(wú)線充電等毫米波相關(guān)應(yīng)用的爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)于毫米波頻段的無(wú)線通信，雷達(dá)，遙感遙測(cè)等方面的應(yīng)用需求越來(lái)越迫切，對(duì)該頻段無(wú)線性能的評(píng)估就顯得尤為重要。無(wú)論是 5G 毫米波頻段的終端、CPE 等設(shè)備采用的天線前端，還是車(chē)載雷達(dá)以及衛(wèi)星系統(tǒng)，均需要精準(zhǔn)高效的 OTA 測(cè)試系統(tǒng)。

為了滿足 5G 乃至 6G 通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)容量的需求，設(shè)備的天線及通道數(shù)目在不斷增加。基站天線和通道從 4G 時(shí)代的最多 32 接口，增加到 5G 時(shí)代的 256 接口以上，天線和微波前端器件的數(shù)量成級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。然而無(wú)論是基站還是終端設(shè)備由于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景安裝載體的限制，要求天線排布的越來(lái)越緊密，都要求器件的集成化程度越來(lái)越高、性能越來(lái)越復(fù)雜。另外，隨著從 5G 到 B5G 到6G 的演進(jìn)，通信的頻率逐漸從 Sub6GHz 上升到毫米波段，頻率幾乎提升了十倍，相關(guān)的通信器件又需要適應(yīng)新頻段的要求。因此，整個(gè)行業(yè)都迫切的需要小型化，新頻段和高性能的通信器件。與此同時(shí)，新的頻段和新的要求，以及數(shù)量的激增，都對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)調(diào)試設(shè)備提出了新的要求與挑戰(zhàn)，

特別是能夠精準(zhǔn)快速自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的性能檢測(cè)設(shè)備，更是在市場(chǎng)上鳳毛麟角。

（二）項(xiàng)目簡(jiǎn)介

目前市場(chǎng)上缺乏能夠成套交付新要求的毫米波天線、集成度高的濾波器等無(wú)源器件、以及其相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備的綜合性企業(yè)，特別是具有從設(shè)計(jì)，加工，調(diào)試到性能檢測(cè)認(rèn)證的全產(chǎn)業(yè)鏈能力。基于我們朗普達(dá)創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)的核心技術(shù)，我們不但能夠提供業(yè)界最領(lǐng)先的毫米波天線模組，高性能的濾波器和其他無(wú)源器件產(chǎn)品，還可以交付針對(duì)這些器件的測(cè)試檢測(cè)設(shè)備。這兩方面的產(chǎn)品能力互相補(bǔ)充，互相促進(jìn)，互相拓展，使得朗普達(dá)的產(chǎn)品具有客戶群體廣泛，客戶類(lèi)型多樣，能夠快速適應(yīng)市場(chǎng)變化等特點(diǎn)。

我們的毫米波的人工電磁材料技術(shù)可以讓 5G 基站天線具有比 4G 基站天線更小面積和更多的天線數(shù)及接口，極大地提高系統(tǒng)容量和頻譜效率；天線陣列寬角掃描技術(shù)，可以在不增加天線數(shù)目的基礎(chǔ)上將手機(jī)的覆蓋能力提高 70% 以上；是滿足新一代無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)對(duì)多天線系統(tǒng)小體積、高容量、廣覆蓋的需求的重要保障，顯得尤為迫切和重要。我們基于矢量擬合法的濾波器特性提取和診斷算法，能夠更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)高良率的無(wú)源器件；同時(shí)結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能算法，可以適用于我司的濾波器自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備和產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)濾波器的無(wú)人調(diào)試和高效檢驗(yàn)交付。

（三）關(guān)鍵技術(shù)

1）基于矢量擬合法這一解析方法實(shí)現(xiàn)的濾波器特性提取和響應(yīng)診斷方案。這個(gè)方法的技術(shù)壁壘較高，要求使用者能夠熟練掌握電磁場(chǎng)原理，濾波器電路模型理論，以及數(shù)學(xué)計(jì)算方法等工具。由于這個(gè)方法是基于濾波器工作原理開(kāi)發(fā)的，它每一步計(jì)算都具有針對(duì)性，在經(jīng)過(guò)有限步的計(jì)算之后，可以準(zhǔn)確提取電路模型。與以前自動(dòng)調(diào)試機(jī)器中普遍采用的優(yōu)化策略相比，該方法不需要提供初始值，而且計(jì)算速度更快，因此非常適合用于濾波器自動(dòng)調(diào)試。可以看到在公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)中關(guān)于這類(lèi)方法的研究我們已處于世界領(lǐng)先水平，我們已經(jīng)在微波技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》發(fā)表了一系列相關(guān)的研究成果，攻克了高階、具有復(fù)雜耦合結(jié)構(gòu)濾波器的計(jì)算機(jī)輔助診斷問(wèn)題。

2）大規(guī)模多天線密布技術(shù)。采用人造電磁材料的特殊特性，改變天線近場(chǎng)的等效煤質(zhì)參數(shù)，進(jìn)而改變天線輻射和耦合場(chǎng)分布，最終實(shí)現(xiàn)天線之間相關(guān)性降低和輻射增益提高。通過(guò)該種方式，可以將天線之間的間距從原來(lái)的大于半波長(zhǎng)，縮減到小于0.3波長(zhǎng)，達(dá)到極致的多天線陣列口徑縮減的效果。使得無(wú)論是Sub6GHz天線還是毫米波天線，都可以實(shí)現(xiàn)比業(yè)界水平還要小30%左右。

3）陣列寬角掃描技術(shù)。繼續(xù)利用人工電磁材料的同相反射特性，展寬了方向圖的覆蓋范圍，使得朗普達(dá)設(shè)計(jì)的毫米波天線模組，具有傳統(tǒng)天線陣列所不具有的超寬的覆蓋能力，從圖中可以看到，朗普達(dá)的毫米波模組，兩套就可以實(shí)現(xiàn)300度的空間覆蓋，效率超過(guò)80%，而高通最先進(jìn)的毫米波模組，兩套只能實(shí)現(xiàn)90度覆蓋，即使使用三套，也只能覆蓋270度。可見(jiàn)朗普達(dá)寬角掃描技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)。

圖1 毫米波模組

4）超寬帶高精度測(cè)試探頭和獨(dú)有的天線輻射場(chǎng)轉(zhuǎn)換算法。朗普達(dá)有專(zhuān)利設(shè)計(jì)的可以覆蓋6-60GHz的超寬帶雙極化探頭，通過(guò)四脊喇叭的精細(xì)設(shè)計(jì)，和高精度的分塊組裝，實(shí)現(xiàn)了目前市面上最寬帶的探頭，使得傳統(tǒng)需要三個(gè)探頭分段覆蓋的頻段，縮減到一個(gè)探頭可覆蓋。大大便利了用戶的測(cè)試，提高了測(cè)試效率。目前該設(shè)計(jì)已經(jīng)申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利和外觀專(zhuān)利保護(hù)，成為了朗普達(dá)天線OTA測(cè)試設(shè)備的殺手锏。與此同時(shí)，我司具有源自國(guó)家天線與微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的天線輻射場(chǎng)核心算法，我司在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了算法的二次開(kāi)發(fā)和升級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)精度0.1°的全球面輻射場(chǎng)轉(zhuǎn)換，能夠精準(zhǔn)的外推出天線模組在實(shí)際移動(dòng)通信環(huán)境下的實(shí)際特性，具有高效率，高精度及可二次開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)。

圖2 朗普達(dá)毫米波移動(dòng)式測(cè)試箱LMD-MTS-112-01

圖3 朗普達(dá)毫米波緊縮場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)LMD-CRTS-211