学科专业评审组:电子与通信技术组
项目名称:基于多模反射面理论的波束赋形技术
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: 传统反射面赋形技术主要依赖曲面塑形、多馈源阵列合成及普通阶梯反射面三类,在窄波束、高增益场景下面临根本性技术瓶颈,该技术针对卫星组网、电磁测试高增益窄波束平顶赋形技术需求,突破了传统反射面赋形技术加工难、损耗高、波束畸变等技术瓶颈,破解国内Ka频段高端天线受制于人的行业难题。项目首创通过分区调控反射波多种模态实现波束赋形,研发偏心分区反射结构,形成了“理论建模—仿真优化—结构设计—精密试制—暗室闭环测试—场景验证”全链条成套工程技术,为反射面天线理论与技术开辟了全新路径,该技术融合几何光学与遗传算法搭建专属仿真平台,开发出三款工程化天线产品,经专家会议评价整体技术达到国际先进水平。项目成果自2022年试制到2024年实现批量供货,应用于卫星测控、军工电磁计量、特种雷达等领域,完成车载天线伺馈设备配套生产,替代进口产品,降低采购成本,取得显著经济效益;打破海外高端天线技术与产品封锁,保障航天军工装备自主可控,带动本地精密加工产业链升级,技术可拓展至微波输能、雷达探测等场景,产学研协同创新模式具备行业示范价值。 项目授权发明专利7件,实用新型专利3件,发表论文3篇,成果知识产权完备。 经审阅,该项目创新突出,技术先进,应用成效显著,对国内微波天线行业科技进步具有重要推动作用,申报材料齐全,符合陕西省科学技术进步奖提名要求。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:伍捍东
    排名:1
    行政职务:董事长、总设计师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安恒达微波技术开发有限公司
    对本项目技术创造性贡献:多模反射面概念与反射面分区调控波束赋形原始思路提出者,在项目前期工程攻关中,首次提出将反射面划分为中心、边缘独立分区,通过调控各区反射波幅相实现定制波束的核心思路,原创提出“多模反射面”全新概念,为整套理论体系研发确立核心方向。作为项目总负责人,全面统筹校企产学研协同研发,把控全流程研发路线、技术攻关节点与产业化落地节奏;统筹匹配加工、微波暗室、仿真测试全套工程资源,组织完成三款工程天线产品开发与市场验证,对应创新点1~4。支撑材料:必备附件1.1、5.1;其他附件2.1、2.2~2.6、2.7~2.12、2.13~2.19、2.20、2.22、2.23、2.24、2.30。
    曾获国家科技奖励情况:无
  2. 姓名:刘迎喜
    排名:2
    行政职务:副董事长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安恒达微波技术开发有限公司
    对本项目技术创造性贡献: 主要聚焦成果工程化、量产落地全链条攻关,为本技术从理论样机走向批量产品提供关键工程创新支撑。针对多模反射面阶梯分区结构加工难度大、实测与仿真偏差大等痛点,系统性优化了全套精密加工、微波暗室测试工艺,规范了分区台阶尺寸、偏心结构加工公差,大幅降低加工成本、缩短生产周期。牵头研制了适用于高强度辐射场构建的多模反射面天线,解决了偏置卡塞格伦天线波束畸变、热静区起伏超标等工程难题,对应创新点2~4。支撑材料:必备附件1.1、1.2、5.1;其他附件2.1、2.20、2.21、2.30。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:任宇辉
    排名:3
    行政职务:系主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西北大学
    对本项目技术创造性贡献: (1)建立多模反射面电磁计算模型。基于几何光学与物理光学原理,推导出多模反射面天线的通用方向图函数表达式,建立了涵盖各区域反射系数、衰减常数、介质波长、台阶高度等关键参数的电磁计算模型,为后续仿真优化与工程设计提供了核心理论工具。(2)构建智能优化设计平台。将遗传算法与电磁计算模型深度融合,搭建专属仿真优化体系,实现反射面分区半径、台阶高度、偏心偏移量等关键参数的自动化迭代寻优,突破传统人工反复调参的设计瓶颈,大幅提升了多模反射面天线的设计精度与效率,对应创新点1、创新点3。支撑材料:必备附件1.2、1.3、5.1;其他附件2.7~2.12、2.13~2.19。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:崔锋
    排名:4
    行政职务:副总设计师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安恒达微波技术开发有限公司
    对本项目技术创造性贡献: 全面承担多模反射面天线整机微波暗室及外场实测工作。搭建了标准化外场测试流程,完成星座跟踪、电磁辐照等多款样机全指标测试,通过实测数据反向迭代修正结构参数,缩小场强起伏误差。同时牵头技术市场应用推广,对接航天测控、电磁计量、雷达等下游单位需求,完成多套产品配套落地,推动技术成果批量产业化,打通研发测试与市场转化链路,为需求定制化转化、技术应用推广提供关键支撑,对应创新点4。支撑材料:必备附件1.2、5.1;其他附件2.20、2.23。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:罗松
    排名:5
    行政职务:天线事业部总经理
    技术职称:工程师
    工作单位:西安恒达微波技术开发有限公司
    对本项目技术创造性贡献: 本项目核心结构设计负责人,承担全系列多模反射面天线全套结构设计与工艺规划工作。针对偏馈天线波束倾斜痛点,原创偏心分层分区反射面结构,完成金属阶梯、介质、超表面三类模态结构的三维一体化设计,匹配正馈、偏置、卡塞格伦各类天线构型。统筹车载可折叠轻量化结构开发,优化反射面分层装配工装,解决多分区对位偏移、模态耦合干扰问题,为多款工程样机稳定试制、批量量产提供核心结构与工艺支撑,对应创新点2。支撑材料:必备附件1.1、5.1;其他附件2.1、2.22。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:赵成伟
    排名:6
    行政职务:外聘专家
    技术职称:工程师
    工作单位:西安电子科技大学
    对本项目技术创造性贡献: 本项目电磁仿真体系核心研发人员,深度参与搭建多模反射面专属一体化电磁仿真优化平台。依托几何光学与物理光学复合理论,结合遗传算法构建多目标自动寻优模块,将分区半径、阶梯高度、偏心偏移量等关键参数纳入迭代优化体系,自主完成编码、种群迭代、适应度函数等全套程序开发,对应创新点3、创新点4。支撑材料:必备附件1.1、5.1;其他附件2.23、2.24。
    曾获国家科技奖励情况: 2023年5月“再入等离子体鞘套微波诊断技术与应用”获陕西省电子学会 技术发明奖 二等奖(第四完成人)
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安恒达微波技术开发有限公司
    单位贡献:牵头项目整体研发、工程化与产业化落地。聚焦工程结构、精密加工、整机测试及市场转化,搭建微波暗室标准化测试体系,完成三款天线样机试制;对接下游单位批量应用,负责专利布局、项目验收、应用证明等全流程工作,攻克量产工艺、外场实测、产品落地等工程瓶颈,推动技术实现规模化商用。

  2. 单位名称:西北大学
    单位贡献:承担项目基础理论与仿真算法源头创新。依托陕西省无源物联网国际联合研究中心,凭借自有丰富文献文库、试验条件支撑项目源头创新及基础验证。团队参与攻克多模反射面核心基础理论,推导、修订全套辐射积分计算公式,自主融合几何光学与遗传算法开发专属电磁仿真内核,搭建多目标自动寻优设计平台,攻关超表面调控技术。针对四大应用场景完成仿真论证,为企业三款工程天线开发提供全套仿真方案;依托学术平台开展行业技术交流,向航天、雷达领域科研院所推广多模赋形新技术,同步联合企业开展研究生人才培养,为产业输送微波技术研发人才。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处