《服务5G通信的国家功率基准(Ka、V波段)研制及关键应用》

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该项目完成的功率基准,解决了5G通信重点应用频段的功率可溯源测量需求,为5G通信技术产学研提供公益支撑保障服务。毫米波Ka、V波段覆盖了2015年在WRC2015大会上确定的第5代移动通信研究备选的重要频段。功率是无线电的关键参数,功率测量是支撑5G通信技术发展的重要基础条件,国家功率基准是解决功率测量的可靠性、准确性、有效性的源头。

长期以来,中国毫米波Ka、V波段功率基准一直处于空白状态,无法满足5G通信技术发展对功率参数的溯源需求。项目组经过3年努力建立了(50GHz~75GHz)和(26.5GHz~40GHz)的毫米波功率基准2套,达到国际先进水平,填补了中国毫米波功率基准在该频段的空白。

项目主要创新包括:

1.首次提出“损耗分配比”方法替代短路器散射参数测量,使测量不确定度降低一倍,并基于该方法提出了功率基准装置微量热计的系统常数的概念和定义,大幅简化了基准的定标过程;

2.发现并验证了环境湿度变化对毫米波功率基准定标测量的影响。

3.首次提出“均温隔热”技术,有效抑制温度波动对测量的影响,测量信噪比提高10倍,克服了环境温度影响,解决了信噪比低、系统漂移的问题,提高了系统测量重复性、稳定性、可靠性。

2014年作为主持实验室组织了中国、美国、德国的WR-15(50GHz~75GHz)毫米波功率的三国比对,三国比对结果一致,NIM测量的不确定度水平居于领先地位,在国际上获得了广泛的认可。2015年项目成果通过了国际同行专家的评审,进入CMC数据库,形成了国际互认的国家校准测试能力,成为是继美、英、德之后第四个具有该频段测量能力水平的国家。

该项目成果形成的测量能力依托国家计量基(标)准体系,向全国广泛开展量值传递服务,满足了日益急迫的毫米波功率溯源需求,取得显著经济效益和社会效益。为华为公司、中电四十一所等单位的新一代通信技术研究和设备研发提供支撑保障服务,同时也为信息电子国防一级站(航天203所)等航天部门提供国防最高标准量值传递服务,为国防工业发展提供有力的服务。近3年来取得约150余万元的直接经济效益,且逐年显著增长。

发表论文13篇,其中SCI收录3篇,包括业内顶级期刊IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement,EI收录12篇;参与外文专著1部;获得发明专利授权1项。

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