近日
西電電子工程學(xué)院李龍教授課題組
在自適應(yīng)無線定位和無線能量傳輸方面
取得突破性進(jìn)展
該項(xiàng)目涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，每一項(xiàng)任務(wù)都充滿挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)首次成功構(gòu)建了一種基于雙頻超表面的無線傳能、感知定位和通信一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)的無線能量傳輸（Adaptive wireless power transmission，簡(jiǎn)稱 AWPT）。我司有幸參與其中PCB設(shè)計(jì)，制板，焊接，器件采購(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工方面的工作，為項(xiàng)目實(shí)施提供助力。
該技術(shù)的創(chuàng)新之處在于，通過智能化地調(diào)整電磁波傳輸參數(shù)，如波束焦點(diǎn)、傳輸功率等，能夠根據(jù)復(fù)雜多變的環(huán)境狀況以及設(shè)備的實(shí)時(shí)需求，動(dòng)態(tài)優(yōu)化無線能量傳輸效率。與傳統(tǒng)無線充電方式相比，AWPT 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分顯著，它能大幅提升無線能量傳輸效率，并且能很好地適應(yīng)各類動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景，像是移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)變換位置、無人機(jī)在空中飛行作業(yè)、智能家居設(shè)備協(xié)同運(yùn)作以及可穿戴設(shè)備貼身使用等。
這一技術(shù)成果的價(jià)值不僅僅體現(xiàn)在提升能量傳輸效率上，它還對(duì)推動(dòng)綠色能源可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程有著重要作用這項(xiàng)技術(shù)的突破，推動(dòng)了超表面技術(shù)朝著多功能和智能化方向大步邁進(jìn)，為未來的無線能量傳輸和智能設(shè)備提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。它不僅顯著提高了動(dòng)態(tài)無線傳能的效率，還賦予系統(tǒng)靈活的目標(biāo)無線定位和能量聚焦能力，在一些極端場(chǎng)景下，有望為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行持續(xù)提供電力保障。值得一提的是，本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委信息超材料基礎(chǔ)科學(xué)中心和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的大力資助，這也為研究的順利開展提供了有力保障 。
在 PCB 設(shè)計(jì)階段，我司經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師們運(yùn)用先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)軟件，經(jīng)過反復(fù)論證與優(yōu)化，精心規(guī)劃每一條線路走向，確保信號(hào)傳輸?shù)母咝Х€(wěn)定。
制板環(huán)節(jié)，我們選用高品質(zhì)的基板材料，采用高精度的制板工藝，從鉆孔、電鍍到線路蝕刻，每一步都嚴(yán)格遵循行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)，保證電路板的質(zhì)量和性能。焊接時(shí)，專業(yè)的技術(shù)人員憑借精湛的焊接技巧，在顯微鏡下將微小的電子元件精準(zhǔn)地焊接到電路板上，確保焊點(diǎn)牢固可靠，無虛焊、短路等問題。
器件采購(gòu)過程中，我們組建了專業(yè)的采購(gòu)團(tuán)隊(duì)，對(duì)市場(chǎng)上眾多品牌和型號(hào)的電子器件進(jìn)行嚴(yán)格篩選和測(cè)試。從性能參數(shù)、可靠性、兼容性到成本效益，多維度考量，只為找到最適配該雷達(dá)項(xiàng)目的器件。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，我們結(jié)合雷達(dá)的功能需求、散熱要求以及安裝空間限制，運(yùn)用先進(jìn)的三維建模軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。在加工過程中，采用數(shù)控加工等先進(jìn)工藝，確保每一個(gè)零部件的精度和質(zhì)量，最終打造出堅(jiān)固耐用、美觀大方的雷達(dá)結(jié)構(gòu)。
經(jīng)過兩個(gè)多月夜以繼日的努力，2024 年 12 月 25 日，這款凝聚著雙方團(tuán)隊(duì)心血的雷達(dá)項(xiàng)目在西安電子科技大學(xué)校園內(nèi)成功發(fā)表。它的最大亮點(diǎn)在于創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了讓無線充電 “飛” 起來，突破了傳統(tǒng)無線充電距離短、位置受限的瓶頸，通過獨(dú)特的雷達(dá)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離、多設(shè)備同時(shí)無線充電，這一成果在無線充電領(lǐng)域具有里程碑式的意義，也為未來相關(guān)技術(shù)的發(fā)展開辟了新的道路。
