根据《北京市科学技术奖励工作办公室/关于2019年度北京市科学技术奖提名工作的通知【京奖文〔2019〕19号】》要求,现将我校2019年度北京市科学技术奖提名项目进行公示,公示期:2019年9月2日至2019年9月17日。在公示期内,有异议者必须采用书面形式,写清异议的内容,并应署其姓名、联系方式(如需保密,请注明)。异议材料请交至科研院科技协作与成果部(教一楼503室)。
项目名称:高速率移动通信系统的高能效高性能机理和方法
提名单位:北京邮电大学
提名意见:
该项目针对移动通信接入网络高速率发展的高性能高能耗挑战,围绕能耗主体的射频系统,突破了宽带高耗、复杂电路环境和多频电路调控面临的关键科学问题。发现了高频电路频变规律,建立了双频射频电路理论与方法;发现了多频共时电路互作用机理,建立了多频非恒包络信号三维电路调控方法;发现了复杂电路环境多频信号的畸变成因,建立了多域电磁调控方法。以此为基础,实现了大带宽高速率移动通信接入网络的高能效高性能射频系统,160MHz带宽系统测试能量效率超过55%。成果获得全球同行专家及其团队的正面评价和采用,引领了多频高速率高能效高性能射频电路基础研究,为高速率无线移动通信接入网的低损耗绿色化发展奠定了理论基础。
提名该项目为北京市科学技术奖(自然科学奖)(一等奖)。
项目简介:
本成果属于无线通信的微波理论与技术方向。
无线移动通信接入网从第一代(1G)到第四代(4G),每十年一代,不仅颠覆了经济发展模式和科技创新模式,也变革了生活方式,成为人类社会进步的最强驱动力之一。但是,能量损耗及其急剧增长是高速移动通信的全新重大挑战,且未来T比特超高速5G和6G系统的能耗问题将更加严峻。
本成果紧抓主要矛盾,在国家973、863和自然基金支持下,取得了高能效机理、原理和关键技术突破。主要创新成果如下:
贡献一:多频共时射频电路理论和方法
针对理论上单频多通道并行模式和多频宽带模式的高能耗难题,发现了射频电路网络本征阻抗的多频频变规律,建立了频不变、非对称频变和对称频变三类双频电路理论和实现方法,并首次在实验中观察到一个电路上同时传输二个分离的信号,开启了大范围频率比共时双频低功耗、低复杂度射频电路网络系统的始篇,降低Bode-Fano本征损耗80%以上,成为国际上通用方法。
贡献二:多频共时非恒包络信号三维协同高效功率转换理论和方法
针对共时多频宽带射频系统的能量转换效率低难题,发现了共时多频信号共通道非线性互作用机理,揭示了不可加性非线性时不变射频系统中多能量流的时、频、路规律,建立了多频非恒包络信号三维协同高效能量转换系统的构成理论和方法,实现了稀疏多频和宽带多频射频系统的超高能量效率。LTE-160MHz宽带功率集成器件测试表明,漏极效率达到55%以上,为公开报道的最大值。
贡献三:超构超密电路复杂环境主动电磁调控理论与方法
针对超构超密电路复杂环境的信号畸变和能效下降难题,发现了多波形相干干扰和非相干骚扰的畸变成因;揭示了植入式微小结构的电磁调控机理,发展了纳微毫多尺度功能单元,实现了复杂环境电磁调控的信号完整性增强;揭示了线路融合和功能融合机理,发展了集总、分布及其混合的超构超密电路降维途径,建立了多域电磁调控理论和方法。功率集成器件的基站环路测试表明,漏极效率差小于0.45%,为可见报道的最小值。
在领域公认核心刊物发表论文56篇,6篇代表作被国际著名学者及其团队正面引用和采用,引领了共时多频射频学科发展,培育了我国以国家重大基础研究计划973项目和国家自然科学基金创新群体项目为代表的无线通信系统高性能、高能效领域初步国家创新群体;成果在中兴通讯基站和汉天下芯片测试表明,能效超过55%,为公开报道的国际最高水平;中国电子学会成果鉴定专家组认为达到国际领先水平。
(其他公示内容见附件)
联系人:刘红
联系电话:62282052
邮 箱:liuhong@bupt.edu.cn
地 址:教一楼503室
科学技术研究院
二〇一九年九月二日