12月6日,聯(lián)想YOGA Pad Pro 旗艦AI平板正式開售。除了配備了強大的個人智能體“小天”,這款新品還有另外一大亮點——業(yè)界第一款采用超材料天線技術(shù)的平板電腦!
聯(lián)想YOGA Pad Pro
與傳統(tǒng)終端天線相比,這款超材料天線具有更寬的頻譜帶寬和更高的輻射效率,Wi-Fi 7的優(yōu)勢頻段5G和6G頻段的天線性能比業(yè)界現(xiàn)有水平提升10%,通信距離提升10%,為高清視頻、在線游戲和AI端云大模型應(yīng)用等場景提供了更快、更穩(wěn)的無線連接用戶體驗。
超材料是一類具有特殊物理特性的人造材料,這些特性在自然界中可能并不存在。通過基于結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造,超材料可實現(xiàn)天然材料所沒有的超常物理性質(zhì),比如負的折射率、負的介電常數(shù)、負的磁導(dǎo)率等,因此能產(chǎn)生出許多前所未有的物理現(xiàn)象和應(yīng)用。
超材料的這些超常物理性質(zhì)讓它具有廣泛的應(yīng)用前景,包括通信、醫(yī)療、能源、光學(xué)、汽車和建筑等多個方面。
此次發(fā)布的聯(lián)想首款A(yù)I平板電腦——YOGA Pad Pro所配備的超材料天線,就是超材料在通信領(lǐng)域的典型應(yīng)用。
超材料天線的“獨門絕技”
聯(lián)想YOGA Pad Pro
隨著Wi-Fi 7技術(shù)的發(fā)展,平板設(shè)備對WiFi天線的工作帶寬要求越來越高(1GHz到2GHz),但當前的天線設(shè)計做不到帶寬內(nèi)性能波動小于3dB;雖然全金屬后蓋成為業(yè)界平板產(chǎn)品設(shè)計的趨勢,但全金屬后蓋對天線性能存在天然的不利影響,影響弱信號下的用戶體驗,人們對更高速率且可靠的通信鏈路的需求卻日益提高。
理論研究證明,超材料天線能夠?qū)o線信號的頻率、相位、振幅等因素進行精確控制,能夠顯著提高信號接收和發(fā)射的效率,實現(xiàn)更高效的無線通信。具體優(yōu)勢包括:
高效傳輸與控制:超材料天線通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇,實現(xiàn)了對電磁波的高效傳輸和控制,大大提升了天線的功能和性能。
遠場輻射性能優(yōu)越:超材料天線可以設(shè)計出特定的結(jié)構(gòu),使得遠場輻射能量能夠被有效地控制和聚焦,減小能量的損失,提高天線的輻射效率和覆蓋范圍。
多頻段傳輸與調(diào)制:超材料天線可以通過調(diào)整其結(jié)構(gòu)和材料參數(shù),實現(xiàn)多種頻段的傳輸,適應(yīng)了不同頻率的通信和雷達需求。
抗干擾與隱身能力:超材料天線的結(jié)構(gòu)可以有效地抑制外界電磁波的干擾,提高信號傳輸?shù)目煽啃浴M瑫r,它還可以設(shè)計成隱身天線,減小被探測的概率。
從《科學(xué)》《自然》論文到業(yè)界領(lǐng)先產(chǎn)品
聯(lián)想集團&清華大學(xué)緊密攜手
聯(lián)想YOGA Pad Pro
此次超材料天線落地聯(lián)想AI平板,是聯(lián)想研究院推動的 “聯(lián)想集團-清華大學(xué)產(chǎn)學(xué)研深度融合專項計劃”所取得的重要創(chuàng)新成果,具體研發(fā)由聯(lián)想集團全球創(chuàng)新中心(GIC)平板開發(fā)與創(chuàng)新實驗室(TDIL)攜手清華大學(xué)電子工程系李越副教授團隊聯(lián)合完成。
此次校企合作,是先進科研成果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的生動體現(xiàn)。在聯(lián)想和清華攜手打造超材料天線之前,李越副教授團隊已經(jīng)在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》和《自然》正刊和子刊上發(fā)表了數(shù)篇相關(guān)學(xué)術(shù)論文。在清華強大的科研實力和聯(lián)想強大的產(chǎn)研及工程化能力推動下,最終在業(yè)界首次將“零折射率”超材料理論應(yīng)用在了平板電腦的天線設(shè)計上。
在空間極度受限的終端設(shè)備中,從原型啟動到工程落地,雙方攻克了一系列的極致挑戰(zhàn):理論原型的突破、工程小樣數(shù)據(jù)穩(wěn)定、電磁兼容復(fù)雜性、MIMO天線的解耦等業(yè)界難題;破局L型走線,將2.4G 天線和超材料(5G/6G)天線獨立布局,充分利用空間,最大化減少RF鏈路損耗;實現(xiàn)了工作頻率與尺寸無關(guān)的新型零階天線模式,與天線的高階模式協(xié)同優(yōu)化,實現(xiàn)寬帶覆蓋;減少5G天線損耗,同步控制2.4/5G/6G三路功率;通過數(shù)輪仿真優(yōu)化最終定型;在性能達標的基礎(chǔ)上,還試驗了多種走線等。
聯(lián)想和清華的校企科研合作,不僅實現(xiàn)了科研成果的產(chǎn)業(yè)化落地,還在這個過程中,取得了一系列IP成果,包括發(fā)表在天線領(lǐng)域頂級期刊IEEE Transactions on Antennas and Propagation(《IEEE天線與傳輸學(xué)報》)的學(xué)術(shù)論文,以及發(fā)明專利等。
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