首次！英国研发无线通信新型超材料天线，有望加速实现6G【附通信技术赛道价值观察】

瞻观前沿

英国科学家研制出一款创新性无线通信天线。

这款数字编码动态超表面阵列（DMA）原型结合了超材料的独特特性与复杂的信号处理能力，可为数据传输提供新性能峰值，有望助力未来6G通信网络的实现。

相关研究论文发表于新一期《IEEE天线与传播开放杂志》。

研究人员指出，这款天线是全球首个在60吉赫兹（GHz）毫米波波段下设计和演示的DMA。60GHz是国际法预留的用于工业、科学和医疗应用的频谱。

这款DMA使用了专门设计且完全可调谐的超材料元件。这些元件可通过软件操纵电磁波，创造出能进行高频可重构操作的高级漏波天线。火柴盒大小的DMA原型使用高速互连，通过FPGA编程同时并行控制单个超材料元件。该DMA也可塑造通信波束形状，并一次创建多个波束，在纳秒内切换以确保网络覆盖保持稳定。

图源：摄图网

技术价值观察

最新研究有望为未来6G网络提供可靠的超快数据传输，确保高质量数据服务和无缝连接，在通信、传感和成像领域大显身手。这款DMA可直接监测患者生命体征并跟踪他们的行动；提升集成传感和通信设备性能；为自动驾驶汽车和无人机安全飞行“保驾护航”。数据传输速度的提高甚至有助于创建全息成像，使人和物体的3D模型能实时投影到世界任何地方。

研究团队表示，最新高频智能和高度自适应天线可能是下一代毫米波可重构天线的技术基石之一。

该研究位于产业链上游环节。当前，我国通信产业的上游行业主要为电子元器件制造业(如集成芯片、电阻、电容、晶振、LCD屏、印刷电路板)、塑胶与五金结构件制造业(如塑胶、铝合金、五金插接件、机柜及其它结构件)和通信设备部件制造业(如收发器、交换机、天线、分路器、合路器等)。中游为产业链的主要环节，分为通信设备制造业、电信运营服务以及通信行业三个细分市场。下游行业主要为政府与公共安全、公用事业以及工商业等行业，这些下游市场的需求变化和产业政策直接影响产业的经营效益和持续发展。同时，通信产业也能更大程度地促进下游行业的快速发展，提高下游行业的生产效率，具体产业链布局如下图：

宏观市场环境

技术焦点：十大热门

全球通信产业前十大热门技术词包括计算机、显示器、致动器、消费者、读取器、数据处理、摄像机、客户端、安全系统、移动通信系统。进一步细分来看，通信产业技术热门词包括服务器、数据库、传感器、存储器、控制器、便携式等。具体情况如下：

注：旭日图内层关键词是从最近5000条专利中提取。外层的关键词是内层关键词的进一步分解。

技术来源国分布：中国占比最高

截至2021年末，我国是全球通信产业第一大技术来源国，通信产业专利申请量占全球通信产业专利总申请量的36.62%;其次是美国，美国通信产业专利申请量占全球通信产业专利总申请量的29.26%;日本和韩国虽然排名第三和第四，但是与排名第一的美国专利申请量差距较大，占比分别为15.78%和6.61%。

统计说明：①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计，并选择公开日最新的文本计算。②按照专利优先权国家进行统计，若无优先权，则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家，则按照最早优先权国家计算。

“十四五”通信产业发展趋势：基础设施建设能力显著提高，向国际一流水平迈进

整体来看，未来我国通信行业将显著提高基础设施建设、数据与算力设施服务以及网络数据安全治理等方面的能力，并向国际一流水平迈进。

中国通信技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与通信关键技术强关联的城市集群主要集中在大湾区、西南地区等地，并且以广东省为重点发展区域，未来布局通信技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于大湾区地区优先导入，其中可重点关注广州市天河区、深圳市福田区、海口市龙华区、昆明市盘龙区、成都市锦江区等地的通信相关企业，以及该地方对于通信产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国通信天线行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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