| 学科专业评审组： | 电子与通信技术组 | | 项目名称： | 空天通信高效率线性化功率放大器关键技术及规模化应用 |
| 提名单位： | 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 空天通信是6G时代空间信息基础设施建设的关键支撑。射频功率放大器作为空天通信系统的核心微波部件，是空间微波技术领域的战略制高点，也是全球科技竞争的最前沿和主战场。功率放大器的工作带宽、输出功率、转换效率和线性度等核心指标相互制约，直接影响着空天通信系统的作用范围、传输质量与服役寿命，相关核心技术长期被欧美国家封锁和垄断，必须自主创新研发。
在国家自然科学基金、国家重点研发计划项目及重大型号工程等支持下，攻克了氮化镓射频器件跨导平坦度和线性度实现、射频功放带宽扩展与效率提升难以协同、多源非线性耦合作用下的低复杂预失真补偿实现等瓶颈问题，提出并实现了“器件结构-电路设计-系统架构”为一体的多频段功率放大器，大幅提升了空天通信系统的传输时效性和用户服务质量，有力支撑了北斗三号全球卫星导航系统、卫星互联网星座、遥感四十三号卫星等国家重大工程的顺利部署和实施。
项目共获授权发明专利32项，发表高水平学术论文46篇。突破了制约空天通信系统性能提升的功率放大器设计与研制难题，开发了多频段、系列化的功率放大器设备，保障了多个国家重大型号任务在轨稳定运行，新增产值超6亿元。显著提升了我国射频功率放大器的技术水平和研制能力，加速了射频技术强国的建设进程，彰显了“中国芯”的创新实力与战略价值。项目取得了显著经济和社会效益，应用推广前景广阔。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： |  |
| 主要完成人： | - 姓名：靳一
排名：1
行政职务：无
技术职称：研究员
工作单位：西北工业大学
对本项目技术创造性贡献：项目第一完成人，作为国家重点研发项目负责人、某低轨遥感卫星星间链路分系统主任设计师，主要负责空天通信高效率线性化功率放大器关键技术研究及应用推广。主要贡献为：研究了氮化镓基多异质结器件线性度提升方法，提出了宽带Doherty功放高效率范围扩展方法；针对IQ不平衡、本振泄露与功放非线性和记忆效应交叉影响的特性，提出了基于机器学习的三输入稀疏联合补偿数字预失真模型，并在某低轨遥感卫星、卫星互联网、某机载高速通信试验中实现了验证，推动了多项核心技术实现工程化应用。对创新点1、2和3均作出贡献。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：侯斌
排名：2
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：西安电子科技大学
对本项目技术创造性贡献：作为项目第二完成人，负责项目中宽带高效率功率放大器的线性度提升。主要贡献为：从材料和器件结构两个维度建立了器件功率与线性设计的理论方法，提出基于氮化镓多异质结的三维栅器件结构，提升高线性氮化镓器件的频率栅压摆幅，为高效率线性功率放大器系统提供材料和器件保障，实现了多项核心技术的工程化应用。对创新点1和2有较大贡献。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：史卫民
排名：3
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：重庆大学
对本项目技术创造性贡献：作为项目第三完成人，负责项目中宽带高效率功放技术研究。主要贡献为：研究了氮化镓射频器件的非线性物理机制，提出了宽带Doherty功率放大器高效率功率范围扩展方法、低复杂线性化等新架构与新理论，探究了射频功放低复杂度线性化技术等，参与了多款高效功放的研制。对创新点1、2和3有较大贡献。
曾获国家科技奖励情况：2025年中国通信学会科技进步二等奖，第二完成人 - 姓名：徐常志
排名：4
行政职务：部长
技术职称：研究员
工作单位：西安空间无线电技术研究所
对本项目技术创造性贡献： 作为项目第四完成人，负责高效率功率放大器线性化技术研究与试验验证。参与了氮化镓多沟道器件线性度提升及宽带Doherty功放效率范围拓展研究，提出了宽带功率放大器的高效数字预失真补偿方法，实现了W频段机载对地100Gbps高速传输试验系统及低轨遥感星座星间链路分系统的工程化应用。对创新点2和3有贡献。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：张乃千
排名：5
行政职务：董事长
技术职称：高级工程师
工作单位：苏州能讯高能半导体有限公司
对本项目技术创造性贡献：作为项目第五完成人，负责空天通信GaN功率器件结构创新与高效率线性化技术攻关。提出自对准空气桥场板创新技术，突破功放效率瓶颈；深耕空天场景宽带线性化适配技术，保障空天通信宽频段高可靠传输；参与完整产业链技术落地与量产体系构建，实现空天通信功放芯片国产化批量应用，有效降低装备成本。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：贾鹏程
排名：6
行政职务：总经理
技术职称：正高级工程师
工作单位：广州程星通信科技有限公司
对本项目技术创造性贡献：负责高效率射频功率放大器设计和数字预失真补偿技术研究，实现了高效率线性化功率放大器的实现和验证，在保证高功率效率的同时改善功放线性性能。
曾获国家科技奖励情况：2020年广东省电子信息行业协会科学技术奖第一名；
2021年广东省科技进步奖二等奖 - 姓名：吕勤毅
排名：7
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：西北工业大学
对本项目技术创造性贡献：作为项目第七完成人，负责射频功率放大器线性化技术研究、验证与产品应用推广。主要贡献为：研究了宽带多模式功放电路拓扑、高效率功率放大器线性化、数字预失真联合补偿等技术，参与研制了多款高频段、高效率功放，推广了高效率线性化功率放大器部件在空天通信、雷达等领域的应用。对创新点2和3有较大贡献。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：李明玉
排名：8
行政职务：/
技术职称：教授
工作单位：重庆大学
对本项目技术创造性贡献：作为项目第八完成人，负责项目中高效率射频功放及其线性化技术研究与相关成果应用推广。主要贡献为：提出了Doherty功放宽带化技术、分部调制功放技术、三输入预失真模型、低复杂数字预失真技术等，参与了相关成果的推广应用，对创新点2和3有较大贡献。
曾获国家科技奖励情况：2025年中国通信学会科技进步二等奖，第五完成人 - 姓名：张永胜
排名：9
行政职务：射频产品中心总监
技术职称：无
工作单位：苏州能讯高能半导体有限公司
对本项目技术创造性贡献：作为项目第九完成人，负责空天通信高效率功放的电磁场与微波技术体系化攻关。完成宽带匹配网络与线性化电路架构创新，攻克功放效率与带宽协同提升难题；主导射频系统级适配优化，保障空天场景下宽频段信号高质量传输；参与产品化落地全流程管控，助力规模化量产落地，对项目核心创新点3、4具有重要贡献。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：冯婷
排名：10
行政职务：无
技术职称：讲师
工作单位：西安电子科技大学
对本项目技术创造性贡献：作为项目第十完成人，负责项目中功率放大器高效率技术研究与产品应用推广。主要贡献为：提出了高效率功率放大器设计技术、高效率功放-滤波器融合谐波抑制技术等，推广了项目成果的应用。对创新点2和3有较大贡献
曾获国家科技奖励情况：
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：西北工业大学
单位贡献：作为项目第一完成单位，西北工业大学主要负责空天通信系统高效率线性化功率放大器总体设计、宽带负载调制功放的功率范围拓展设计、低复杂度宽带数字预失真补偿算法仿真实现等工作，完成了体制制定、方案设计、关键技术攻关及系统验证。主要贡献为：1）提出分部调制功放架构，攻克了现有负载调制功放在带宽、效率和动态之间的相互制约难题，研制了K波段功放产品，在北斗三号卫星相控阵星间链路实现应用验证；2）针对空天通信高频段、大带宽、非恒包络高阶调制信号对射频功率放大器的高效性、高线性化要求，提出了三输入联合补偿的低复杂度宽带数字预失真补偿方法，在空地、星地等毫米波高速通信系统中得到验证，实测ACPR改善优于6dB；3）带领团队研制了我国首个W波段氮化镓连续波功放芯片，保障了空地W波段100Gbps高速传输试验验证和XX-27科研星的成功在轨应用，大幅提升高价值图像信息回传的时效性，有力支撑了后续多个国家重点任务的成功立项和部署实施。西北工业大学在本项目取得的成果，有力支撑了我国空天地一体化通信系统的建设，解决了宽带高效率线性化功率放大器的自主研制难题，大幅提升了空天通信信号的传输品质与覆盖范围，为我国空天通信系统的大规模部署和实施奠定了核心器件基础。空天通信系统高效率线性化功率放大器的关键技术攻关与应用，对我国后续大规模星座建设、低空无人机产业具有极高的应用价值。
- 单位名称：西安电子科技大学
单位贡献：作为项目第二完成单位，主要负责器件功率与线性设计理论方法、高效率功率放大器设计及线性化技术研究。探究了氮化镓射频器件的非线性物理机制，阐明了侧壁栅电容对器件线性度的作用机理，攻克了氮化镓多沟道器件频率提升与高线性度兼容设计难题，围绕材料设计、器件结构、电路拓扑等方面开展一系列线性化提升技术研究：在材料设计方面，提出Si掺杂的双沟道器件外延结构，实现器件高电流驱动能力与线性度的同步提升；在器件结构方面，提出基于氮化镓多异质结的三维栅器件结构，提升高线性氮化镓器件的频率栅压摆幅；在电路拓扑方面，提出了一种基于功放-滤波器融合架构的谐波抑制技术和高效率功放设计方法，有效提高了无线通信系统中功放的工作效率，显著降低了系统功耗，在空天通信等系统中发挥了重要作用。完成了从实验室到产业化的全流程验证，通过建立产学研用协同机制，推动了多项核心技术实现工程化应用。
- 单位名称：重庆大学
单位贡献：作为项目第三完成单位，重庆大学主要负责高效率功率放大器设计及其线性化技术研究研究，并进行高效率功放设备推广应用。探究了对称Doherty高效功率范围限制机理，构建了负载调制轨迹与合成网络参数之间的函数映射关系，阐明了对称Doherty功放高效功率范围与射频工作带宽之间相互制约机理，通过非线性电流变化轨迹求解对称Doherty功放合成网络参数，建立高效功率范围拓展方案，形成了完善的宽带Doherty功放高效功率范围拓展理论体系。提出了分部调制功放架构，阐明了其基本工作原理及带宽扩展方法，突破了传统射频功放面临的带宽、效率、动态的相互制约，为宽带大回退高效率功放设计提供了新方案。提出了非线性信道预失真三输入模型方法，维持模型性能的同时进一步降低了模型复杂度，
克服了射频损伤等各种非线性特性相互作用的影响。基于上述创新性理论与方法，研制了覆盖L、S、C等频段的射频功放样机，相关技术推广应用于相控阵雷达系统、无线通信系统等。
- 单位名称：西安空间无线电技术研究所
单位贡献：作为第四完成单位，研制了W频段宽带高效功率放大器工程样机，设计了基于三输入联合补偿模型的数字预失真软件系统，搭建了星地/星间链路半实物仿真平台与地面测试验证系统。完成了鲁棒准牛顿算法与压缩感知贪婪理论的工程化移植与优化，实现了模型冗余项动态删减，将硬件计算资源开销降低60%以上。成功应用于国内首个W频段机载对地100Gbps高速传输试验系统，完成了功率放大器样机的空间环境适应性试验与外场验证，邻信道功率泄露比改善优于6dB。成果推广应用于某低轨遥感星座星间链路分系统，实现星间高速通信与精密测距一体化，解决了境外高价值遥感影像的高时效回传难题。对创新点3有重要贡献。
- 单位名称：苏州能讯高能半导体有限公司
单位贡献：作为项目第五完成单位，苏州能讯高能半导体有限公司负责空天通信GaN功率器件材料、结构设计、核心工艺、散热管控、高效率线性化技术攻关，研发高可靠性栅极关键工艺，大幅提升芯片本征寿命与环境耐受能力，建立高频大功率GaN器件物理模型，为空天通信功放长周期高可靠服役提供核心理论支撑；优化材料与器件结构，精准调控温度梯度，攻克空天密闭狭小空间下高功率芯片散热与热阻管控行业难题，保障空天设备连续稳定工作，突破氮化镓芯片高效率宽带线性化关键技术，适配空天通信主流工作频段，为空天宽带发射链路及高速传输提供高性能核心芯片。依托自主研发的氮化镓功率器件已建成国内领先的4英寸GaN晶圆量产线与0.15μm成熟工艺平台，突破了高良率、高一致性量产技术壁垒，打通了芯片设计、晶圆制造、封装测试、空天系统验证全产业链，可批量稳定供应空天通信专用GaN射频芯片，有效降低装备研制成本。
- 单位名称：广州程星通信科技有限公司
单位贡献：广州程星通信科技有限公司主要负责高效率射频功率放大器设计和数字预失真补偿技术的推广和应用，实现了多款功率放大器的在轨稳定运行。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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