很难想象，如果没有段宝岩，我们今天看到的天眼会是什么样子，他牵头完成的“高密度柔性天线机电耦合技术与综合设计平台及应用”将天眼馈源舱的重量由万吨降低到30吨，让天眼看得稳、看得远、看得清。
柔性索替代刚性支撑 将天眼馈源舱的重量由万吨降低到30吨
11月3日上午，2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。西安电子科技大学段宝岩院士牵头完成的“高密度柔性天线机电耦合技术与综合设计平台及应用”项目获国家科学技术进步奖一等奖。项目自主研发了我国首个集电磁、结构、热于一体的高密度柔性天线综合设计平台。成功应用于我国第一部最大的GBR防空反导雷达、首部静电成形薄膜天线、“中国天眼”等重大装备400余台套，实现产值34.4亿元。
11月10日，段宝岩院士及其团队在西安电子科技大学接受了媒体记者的采访。说起成果的应用，绕不开“中国天眼”，用天眼来举例，也让我们更容易理解段宝岩院士的研究成果。
团队成员介绍，天文学研究需要大口径天线，因为口径越大看得越远。口径越大重量越重，需要的支撑底座也就更重，全可动天线理论口径极限为100米—150米，中国天眼口径达500米。如何解决这一问题?段宝岩团队完成的就是这方面的技术攻关，这是天眼能否成功的关键一环。
倘若采取刚性支撑，馈源舱的重量将达万吨，这是一件很难想象的事情，无论是从造价还是稳定性。段宝岩团队用六根大跨度柔性索来替代刚性支撑的创造性设想将馈源舱的重量由万吨降低到不可思议的30吨，成功解决了这一难题。
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高密度小型化 让天眼看得远、看得清
段宝岩说，天眼的反射面相当于眼底，馈源相当于眼珠，“眼底”扫描宇宙的信号，接收汇聚到“眼珠”，段宝岩团队研究的就是这个“眼珠”，要让它重量更轻、定位精度更高，从而看得更远、看得更清楚。
如何实现这一目标?团队成员介绍，密度越大，单个天线辐射单元的能量就越大，而天线探测距离和单元数量是成正比的，一定空间范围内排的单元数量越多，天线就可以看得更远。这就是高密度，团队“机电耦合”的研究成果解决的就是有限空间里能量最大化的问题。
小学科有大作为 研究成果可广泛应用于星载天线、5G天线中
段宝岩团队的成果如此重要，殊不知，这一学科在西电被称为“少数民族”，因为这是一所以电子学科著称的大学，机械属于“小学科”。
“小学科也可以有大作为。”段宝岩说，他当年高考报的是电子专业，没想到来了以后发现学的是机械，深入学习后才发现，西电的机械和其他学校不同，需要学习很多电子类课程。固本创新，通过学科交叉研究，段宝岩团队数十年持之以恒攻关研究，让机械与电性能的关系从开始的机电分离机电综合，发展到如今的新阶段——机电耦合。
据了解，该研究成果可应用于星载天线、5G天线等领域，开辟了我国天线研究的新领域，引领了我国高性能电子装备的跨越式发展。
华商报记者 赵瑞利
来源：华商网-华商报
