超材料天線是基于超材料特性制造的一種新型天線類型。超材料是一類具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構或復合材料。通過對超材料結構和元件參數的調控,能夠實現精確操控電磁波,超材料天線則是利用此種特性,實現對電磁波的高效輻射和接收。
相比于傳統天線,超材料天線具有重量更輕、更易于小型化、信號發射/接收效率更高、信號傳輸距離更遠、抗干擾性更強等優勢,可以滿足不同應用場景需求。根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年中國超材料天線行業市場供需現狀及發展趨勢預測報告》顯示,目前超材料天線已經在雷達、導彈、航天器、電子設備、無線通訊、物聯網等領域得到應用,在遙感成像、亞毫米波及太赫茲光成像、雷達隱身等場景,超材料天線應用研究也不斷深入。
頻率選擇表面天線(FSSA)、左手材料天線(LHMA)、電磁超表面天線(EMSA)是超材料天線三種典型類型。不同類型的超材料天線根據類型及結構不同又有所細分,如電磁超表面天線可分為反射型、透射型、可重構型等類型,頻率選擇表面天線可分為貼片型、縫隙型、組合型等類型。
超材料天線為前沿6G技術,在全球加快6G技術研發與創新的背景下,超材料天線也逐漸成為國內外機構與企業研發熱點。超材料天線研究方向包括超材料與天線的合理匹配、天線底板/底層介質替換和設計、表面設計覆層、天線增益的提高、降低天線單元耦合等方面。
超材料天線技術壁壘高,在國際市場上,歐美企業走在市場前列,尤其是美國企業,包括洛克希德馬丁公司、美國雷神公司、美國Kymeta公司、美國BAE Systems plc公司等。
我國超材料及超材料天線研究起步晚于歐美國家,但在863計劃、973計劃、新材料重大專項等項目支持下,我國超材料天線研究也取得了諸多成果。我國超材料天線相關研發機構包括光啟技術、聯想研究院與清華大學、天馬微電子、粵海信、西安海天、大洋微波科技等。
新思界
行業分析人士表示,超材料天線能夠控制無線信號的頻率、相位、振幅等參數,實現更高效、精確的無線通信,在電子設備、無線通訊、雷達等領域應用空間廣闊。現階段,學術界、產業界均已開展6G技術研究,預計2030年我國6G技術將實現商用,作為前沿6G技術,未來超材料天線也將得到更廣泛應用。