朗普达的超材料天线，专门针对需要高密度多天线密布的场景，主要针对5G，B5G的天线系统，特别是基站天线，提供低耦合，低相关性和高性能的解决方案。基于超（构）材料或介质覆层的天线低相关性设计。采用人造的超构材料，改变天线近场的等效煤质参数，进而改变天线辐射和耦合场分布，最终实现天线之间相关性降低和辐射增益提高。其工作机理如下图所示：

如图所示的两个天线相互之间由于物理距离很近，因此不可避免的存在着互相耦合造成的干扰。耦合主要有两条路径：

1. 表面波耦合：由于馈电结构激励造成的在电路板介质表面存在的耦合。通过一定路径耦合到接收天线端，并被接收机接收。
2. 空间波耦合：在空间中，发射天线辐射到自由空间的电磁波，不可避免的要在接收天线上感应出感应电流，该感应电流被接收机接收端口接收，这是耦合路径的第二部分。

上述两部分耦合在接收机端口处叠加，对接收机造成干扰。在无源参数上，这种干扰主要体现为散射参数（S参数），S21一般不足10~15dB。

为了解决这一问题，特别是在收发天线间距非常近的情况下，引入一层覆盖在天线表面的超材料表面，如图1.10所示。超表面会引入新的一路反射波路径，即：

3. 人为制造的反射波耦合路径。

合理的调控三条路径上耦合的幅度和相位，可以使得耦合的总效应互相抵消，这样就有效消除了单元之间的互耦。本项目将进一步深入研究，在给定天线形式和收发天线间距的情形下，如何通过设计超材料表面的单元特性，控制路径3的耦合，有效的抵消所有感兴趣频点下收发天线的耦合。

采用超表面之前及采用超表面耦合减小技术之后，收发天线的S参数响应示意如图所示：（其中感兴趣的频段为：f1~f2频点之间）

图1.11 (a) 收发天线间强耦合时S参数的示意响应

图1.11 (b) 收发天线间采用超表面耦合减小技术时S参数的示意响应

通过该种方式，可以将天线之间的间距从原来的大于半波长，缩减到小于0.3波长，达到天线口径缩减的效果。目前帮助深圳三星研究院设计的实物样机如图所示：

滤波器作为基站天馈部分的关键组件，在5G加速部署的过程中，用量较4G时代明显增加，而单个滤波器的设计难度和复杂度也有进一步提升。在2G-4G的蜂窝基站中，金属同轴谐振器是主流产品，同轴谐振器每一个腔体内仅支持一个谐振模式，因此体积和重量较大。金属同轴滤波器的设计有一套比较成熟的方法，具体而言，首先单独设计每一个谐振腔的尺寸，使其谐振在特定的频率。然后进行相邻腔体的仿真以确定它们之间耦合结构的尺寸，目的是实现合适的耦合系数。最后将所有部分连接为一个整体进行优化，或者通过在同轴谐振器的电容端设置辅助端口，以利用电路模型进行协同仿真以确定最终的物理尺寸。这里我们可以看到，这种设计方法仅适用于经典的同轴谐振器，而5G以及未来无线通信系统中具有广阔应用前景的介质多模谐振器，仍缺乏行之有效的设计和调试方法。5G对天馈部件的小型化提出了新的要求，目前应对这一挑战的主要方法是采用高介电常数的介质谐振器，以及采用多模谐振器。在多模谐振器中，一个腔体内可以同时支持多个谐振模式，因此改变一个腔体的物理尺寸就会同时影响到多个谐振模式的频率，以及多个耦合系数的大小，这一特点给滤波器设计以及滤波器加工后期的调试都造成了极大的挑战。目前滤波器技术还在不断发展，一方面它依赖于新材料新工艺的产生，另一方面新型滤波器的设计依赖于滤波器理论的应用，我们的优势就是能够充分利用成熟的滤波器理论，并且致力于将其应用于新型小型化滤波器的研发以及开发低成本的滤波器调试方案。

滤波器机械化自动调试在上世纪80年代计算机初步普及的时候就已经被提出，国内滤波器企业也曾投资上千万建设滤波器自动调试产线，但是多年以来各种自动调试机器的成功率都很低，其中关键原因是缺乏精确的自动调试算法，因此实际滤波器生产厂商还是采用人工调试，滤波器调试部门实际的情况如图1.13所示。自动调试机器调试成功率低的关键原因是缺乏有效的调试策略，如果基于耦合矩阵提取的策略准确性不能达到要求，那么提取的参数也无法用于指导器件的精确调试。

由于滤波器调试工作的挑战性，射频工程师甚至无法调试自己设计的滤波器。采用人工调试是目前滤波器生产企业依赖的解决方案，但是人工调试成本高昂，在5年前一名熟练的调试工人月薪就达到了2-3万元。对滤波器生产企业而言，另一个问题是很难直接招聘到熟练的调试工人，除了滤波器企业自身，没有机构能够培训出合格的调试工人，调试工人比高学历的滤波器设计工程师更少。对于一个没有调试经验的普通人，通常需要经过2个月的培训才能熟练掌握调试技能，这个技能主要依靠经验和感觉，因此无法有效地传授和教学，只有亲自实践和摸索才能掌握。在前期工作中，已经证实我们的计算机辅助诊断算法，可以帮助没有调试经验的人独立完成滤波器的精确调试，因此，如果将计算机辅助诊断算法和自动调试机器相结合，可以完成滤波器的批量自动调试。

朗普达的自动调试诊断技术优势如下：

• 我们的滤波器自动调试技术是基于耦合矩阵解析提取方法的，它可以从滤波器的仿真或测量响应中直接提取出当前调谐状态下的电路模型，由于电路模型元件和滤波器物理结构有一一对应关系，就可以根据所提取的电路模型有针对性地指导滤波器设计方案的改进，或进行实际滤波器的调试。整个提取算法是基于滤波器电路模型理论，以电磁场工作原理为物理背景，利用矢量拟合法这一数学工具实现的。与基于优化的电路模型提取方法相比较，该方法不依赖高质量的优化初始值，并且计算速度更快，因此适合滤波器的大规模调试。与其它电路模型直接提取方法相比，我们的方法包括以下关键技术：

1. 发明了一种根据零极点分布去除端口加载相位和传输线的方法。在滤波器的仿真和测量过程中，端口总是存在一定长度的传输线，为了提取滤波器的电路模型，首先必须去除端口传输线引入的相移。利用物理方法去除传输线相移，必须精确测量传输线横截面尺寸以计算其传播常数，同时还需确定参考面的位置，在实际操作中难度极大。我们提出一种利用系统零极点分布规律去除端口传输线的方法，该方法无需测量传输线的物理尺寸，仅根据测量或仿真S参数的零极点分布规律即可将传输线相位移除，方法简单快捷。该方法适用于多种类型的端口与传输线横截面，同时适用于不同类型的滤波器网络。
2. 建立了一套多端口网络的电路模型提取策略。在目前公开发表的文献中，绝大多数电路模型提取算法都是针对两端口带通滤波器的，而实际无线通信系统中常用的双工器，多工器，多路频率功分合路单元等多端口滤波网络，因为阶数高、拓扑结构复杂、测量结果受噪声干扰严重等问题，缺乏有行之有效的电路模型提取方法。基于多端口耦合矩阵理论，根据电路模型拓扑结构特征，我们改进了矢量拟合法的拟合基函数，使其能够在噪声干扰较严重的情况下，仍然能够准确提取高阶多端口网络的电路模型，并且设计了多种等效变换策略，可以将多端口网络转化为与物理结构有一一对应关系的目标结构，从而诊断出当前调谐状态下的各个谐振器的谐振频率以及耦合系数的大小。

• 整套电路模型提取方法具有一般性，体现在以下五个方面：

1. 它适用于各类谐振器构成的滤波器，如微带线谐振器，基片集成波导谐振器，波导腔体谐振器，同轴腔体谐振器，介质谐振器，超导谐振器等等；
2. 它既适用于单模谐振腔也适用于多模谐振腔；
3. 它既适用于双端口的滤波器，也适用于由多端口的复杂网络，比如双工器，多工器，天线解耦网络等等；
4. 它适用于微波，毫米波等各个频段的器件；
5. 它既可以从仿真S参数，也可以从测量得到的S参数提取出电路模型。

• 我们提出了自适应计算机辅助调试策略。滤波器的电路模型提取技术可以诊断出目前调谐状态实现的各项参数指标大小，但是为了判断出哪几项指标出现了问题，还需要各项指标的目标值作为参考依据。自适应调试策略的核心思想是根据待调谐滤波器的特点，寻找合理的调试目标值。目标值的合理性体现在它考虑到滤波器各个参数的调节范围，同时还考虑到器件的功率损耗与寄生耦合效应等非理想因素的影响。与利用理想的无损耗电路模型作为调谐目标的传统方法相比，自适应调谐方法可以提高调试成功率，更加精确地完成滤波器调试。

整套的自动调试设备如图所示：

更为关键的，配合自动调试设备的设计，提取，控制软件，目前已经开发完成基本功能，如图所示：

朗普达科技专注于毫米波通信的核心前沿，隆重推出自主研发的毫米波芯片相控阵系统系列产品。这不仅是技术的结晶，更是我们在高速无线通信领域核心竞争力的展现。

我们的系统以高度集成化的毫米波芯片相控阵为核心，融合了多项突破性技术创新：

超宽视野、精准覆盖： 独家采用人工电磁材料天线阵面，实现宽角扫描能力，大幅领先于传统相控阵有限的角度覆盖。这意味着在广阔空间内，我们的产品能提供更稳定、无死角的信号连接，显著提升用户体验。
卓越精度、灵活赋形： 通过基于动态电流控制的高精度乘法器及精准幅相调控芯片，系统能实现极其精细的波束指向与控制，远超市场普遍技术水平，为复杂场景下的动态资源分配奠定基础。
突破带宽、高效转换： 基于电抗感性与容性匹配的超宽带接收机设计技术，结合新型串并联混合功率合成及片内匹配网络切换的低杂散频率变换芯片，在保障带宽的同时，显著降低杂散信号水平（杂散抑制<-60dBc），相比同类产品，我们的系统能处理更宽的频带信号且干扰更少，通信质量更优。
智能纠错、稳定可靠： 应用IQ通道补偿算法及极化干扰抵消算法，有效补偿内部通道不一致性并抑制外部干扰，提升系统在复杂电磁环境下的稳定性和信噪比。
已定型的毫米波通信相控阵产品标志着技术的高度成熟与工程化的成功。通过多芯片集成设计（包括专用波束成形芯片），我们实现了系统体积小型化、功耗优化，相比传统分立式或早期集成方案，在性能、集成度和可靠性方面具有全面的领先优势。

朗普达科技的毫米波芯片相控阵系统，致力于为5G/6G增强、卫星通信、智能驾驶、高端雷达等对速率、时延、可靠性要求严苛的场景，提供业界领先的宽角扫描、精准可控、宽频高效的核心通信前端解决方案。

无论是滤波器还是天线，产品性能除了量测和诊断，最为核心的还在设计过程。目前微波无源器件及天线，在设计阶段，除了基本的原理、公式以及历史模型的改型之外，大多数依赖CAD/CAE软件来进行。市场上主流电磁仿真软件如HFSS、FEKO属于国外软件，一旦被剥夺使用权，我们将陷入无软件可用的处境，且该软件售价高昂，无法突破核数限制，例如：

HFSS目前有两种出售方式：

• 核数分档位出售，不同档位支持的核数固定，不能灵活选择核数，如32核需170万左右，128核 需212万左右，512核需255万左右；
• 不分档位，只限制核数阈值，在阈值范围内可以灵活指定调用的核数。如64核需250多万，256核需400多万。

因此我们急需突破核心技术，建立国内的电磁仿真系统。目前最常用的国产电磁仿真软件东峻科技，包括全波时域有限差分法（FDTD）和高频物理光学法(PO)，时域有限差分法(FDTD)主要用于“10-1000倍波长”体系的精确电磁波求解，PO算法主要用于“千波长以上”超大物体的近似求解，但这类方法的缺点也很明显，在离散过程中会产生网格色散误差，而基于积分方程的方法由于其引入了格林函数，大大减少了色散误差，得到的结果更加精确；除此之外物理光学法仅适用于形状规则的目标散射特性求解，对含有边缘、腔体和尖角等复杂结构的目标体散射特性会出现严重的误差。综上所述，我们研究了基于MPI的并行矩量法，实现了更高的精度并突破了CPU核数的限制，使得复杂电大尺寸目标电磁问题的精确求解。

BBoxTM One 5G 28 GHz波束形成器（型号BNE-2840-G）是一款专为5G n257和n261频段（频率范围26.5-29.5 GHz）设计的高性能设备，核心作用是实现动态波束扫描和形成，以优化毫米波通信的信号质量与覆盖范围。它采用半双工的TX和RX模式，通过16个独立通道的精确控制，支持360°相位扫描和15dB幅度调节，从而动态调整天线波束方向，减少干扰并提升信号强度。例如，在传输模式下，最大增益达10dB，输出P1dB为12dBm（典型值），结合4×4阵列天线的14dBi增益，系统EIRP可达38dBm，波束转向范围垂直和水平均为±45°，3dB波束宽度为30°，这使得它能在复杂环境中快速聚焦信号，适用于高密度用户场景。该设备的相位和增益控制特性确保了高精度波束管理，如相位误差RMS仅为4°（典型值），显著增强了通信的可靠性和效率。

此外，工作温度范围宽（-40℃至65℃）和Ethernet软件控制接口（如TMYTEK设计软件）使其易于集成到户外工业环境或实验室测试平台，例如用于天线阵列校准、波束成形算法验证或CATR（紧缩场）测试系统。典型场景包括城市热点区域覆盖、企业专网和研发设施，其中接收模式下的噪声系数为20dB（典型值）和输入P1dB为-21dBm，确保了低噪声环境中的高性能。总之，该设备通过灵活的波束扫描能力，为5G网络提供高效的覆盖优化和资源管理，推动毫米波技术在高速率通信中的商业化应用。

标准检测场地介绍

朗普达检测场地基于全套自主知识产权的232宽带探头近场测量系统，如下图所示。通过已经申请中国发明专利的自研探头，实现了400MHz直接到10GHz的覆盖（为业内首创）还可以扩展第二套探头系统覆盖10-87GHz。一体化的转台同样申请了中国专利。另外，232探头为目前世界上规模最大的多探头近场测量系统，能够实现DUT极限尺寸大于6米的测试能力，以及角度分辨率小于1.5度的采样精度。另外，朗普达测量团队通过自研，改进了传统多探头近场的采样方法，采样效率提高了四倍，该技术也申请了中国发明专利。

从频率覆盖，采样精度，测试效率，维护难易等角度，基于朗普达团队自研，自建，自行运维的标准化监测系统，一旦建成，将有力缓解目前5G新增的大量天线的测试需求，并填补国内乃至国际在6-10GHz频段的测试能力空白，成为具有行业标杆性质的标准化检测中心。

效益评估：

• 可提供5G/6G，卫星通信，车联物联网相关产品测试能力
• 目前获得了多家企业和科研院所的合作意向，可建立起按月包场的盈利模式
• 场地后续将完善标准化体系，包括通过运营商认证的方式来拓展客户群体以及规范和提供测试水平
• 结合中西部地区高校和科研院所众多的实际情况，还可以为各高校和科研院所提供按小时计算的测试服务

瑶海都市科技工业园实验室：

1.按时间收费：400MHz-6GHz，按照1500元/小时；6-50GHz，按照1800元/小时。

2.按端口收费：待测天线按照5度间隔采样a.10频点以内，600MHz-6GHz的600元/端口；6-60GHz的800元/端口；b.大于10频点，600MHz-6GHz的每增加10频点增加100元/端口；6-60GHz的每增加10频点增加200元/端口。

3.按承包时间收费：买断一天时间20000元，承包一月时间40万元。（需提前预约）

注意事项：

（1）按时间收费，是从软件配置开始计算时间，至测试报告输出完成结束。

（2）采样角度默认为5度间隔采样，原则上不用更大角度采样。若具体产品需采用更密集的采样间隔进行测试，价格根据5度采样等比例缩放。

（3） 测试频段跨越6GHz，按照两端口计量。

安徽大学实验室：

1.按时间收费：按照2000元/小时。（因为测试系统较为复杂庞大，不接受按端口计费形式）

2.按承包时间收费：买断一天时间24000元，承包一月时间48万元。（需提前预约）

咨询联系人：董诗雅

电话：18096731208

邮箱：(dongsy@lambdacom.cn）

技术支持：

1.瑶海测试场：张  璐

电话：15691393112

邮箱：(zhangl@lambdacom.cn)

2.安大测试场：赵鲁豫

电话：13891858286

邮箱：(lyzhao@ahu.edu.cn)