417日下午,华为召开nova 11系列及全场景新品发布会,发布了新一代MateBook D14,首发全新华为超材料天线技术,支持270米超远距离联网,在连网距离、网络速度、网络延迟、网络稳定性等方面的体验均有升级。

       华为终端BG COO何刚介绍,华为超材料天线技术拥有全新结构的超材料天线,能够激发出更多的谐振模式,提升天线性能,大大减少“假信号”的情况,提升网络连接的稳定性,提升用户网络体验。

        关于这个超材料天线,中国第一家实现产业化的是光启技术,早在七八年前就已经首先应用于军事领域,目前已经升级到第四代技术,它从超短波超材料天线开始,到超材料雷达罩等应用,产品定位高端,定向距离更远,能耗更低,在军事领域实现了大批量超材料智能天线的应用,价格和利润均远远高于民用领域的产品(至少贵千倍万倍以上),本虎多次在佛山基地调研参观时均看到过该产品大批在产或在测,或在装箱等待交付,当然,产品体积、面积较大或长度很长,并不适合民用领域。由于军用超材料天线技术过于先进,领先美军,需要保密,本虎不方便在此充分分享它的技术应用成果,只需要说明军用超材料天线技术难度远远高于民用领域的要求,性能参数要求更复杂,要解决的实际问题更多,远远不止是延长信号接收和发射距离、大幅降耗那么简单,还要考虑隐蔽性、带宽、轻量化、高强度、抗雷击、抗辐射等各项实战需求。在民用领域,智能头盔中也应用了光启这个智能超材料天线,整套头盔产品售价也在几万元。

       由于民品市场需要有广泛的应用场景,且大部分属于消费市场,要求成本尽量低才可以快速普及,作为军工企业,光启不可能单独去开发民用电子消费级市场应用,所以主要精力首先要完成军方的应用需求,而且这个超材料天线需求占超材料结构件总收入的比重不低,超材料智能天线应该是公司量产件数最多的产品之一。

       综上,光启与华为在超材料天线领域不存在竞争关系,华为将来也不可能进入军工领域。反而等光启忙完军工领域主要项目研发后,有可能在民用领域开展与相应市场应用商的战略合作,而不是直接竞争。公司将来只需要大批产提供超材料天线基材即可,届时采用第四代技术甚至第五代技术的超材料天线成本将远低于华为,消费市场的推广则由电子产品厂家负责开发。毕竟中国不只有一个华为,还有很多电子产品企业需要这种更高端的超材料天线来解决高能耗和发射与接收距离延长的问题,但它们并不具备超材料技术,所以可以互补。

       海外的超材料天线应用方面也主要在军事领域:

       天线方面,雷神公司研发了超材料双频段小型化GPS天线,通过精确的人工微结构设计,可提升天线单元间的隔离度,减少天线原件之间的电磁耦合,从而使天线的带宽得到大幅拓展,其可应用于对天线尺寸要求苛刻的飞机平台与个人便携式战术导航终端。20112月,洛克希德马丁公司与宾夕法尼亚大学联合开发了一种新型电磁超材料,可用于在喇叭形卫星天线上,使产品体积更小,制造成本更低,并能够显著提高航天器天线的性能。2014年,英国BAE系统公司开发出一种可用于无人机通信的超材料平面天线,可使电磁波在透过平面天线后进行聚焦,在实现对电磁波聚焦的同时保留了平面天线的宽带性能,克服了传统抛物面天线变为平面天线所带来的带宽损失、低增益等问题,同时可实现一个天线替换多个天线,减少天线的数量。这一技术突破可能使飞机、舰艇、卫星等天线的设计产生划时代的变革。

        雷达天线罩方面,在美国海军的支持下,美国公司成功研发出雷达罩用超材料智能结构,并应用于美军新一代的E2“鹰眼”预警机,大幅提高了其雷达探测能力。通过采用超材料的特殊设计,该项目提供了解决传统雷达罩图像畸变的问题,同时这种超材料电磁结构质量轻,方便后期的改装和维护,极大提高了E2“鹰眼”预警机的整体性能。

        导弹天线罩方面,美国雷神公司研制了基于超材料的导弹天线罩,可以使穿过导弹天线罩的电磁波不产生有效折射,有效提高导弹打击精度。

        2019年度全球超材料专利授权量排名前15名的企业:

       华为并非最近才开发了超材料天线,其实早在五年前就已经掌握了该项民用技术,因为成本高的问题,直到今年才首次在自己的笔记本电脑上用了自己的超材料天线产品实现了民用,但价格相较其它传统天线更贵,一般首先应用于旗舰型产品,主要增加网络连接效率和信号增强接收和发射。但华为在超材料上的专利数量极少,不到光启技术的零头或百分之一。截止2019年底,在全球超材料专利检索系统中,华为仅有19项专利技术,大部分为超材料智能天线类。而光启技术是全球超材料领域基础专利最多的企业,占全球的86%左右,目前已拥有超材料授权专利超过3700多件,在申请还有2千多件,同时也是全球超材料天线专利最多,实际应用批产最多的公司。同时,光启还是中国拥有超材料最多科研人员的企业,占中国的绝大部分。


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