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■圖為陸貴文於測試室內介紹毫米波發射器材,牆上錐形、附有碳粉的海綿能吸收毫米波,令其不會散失至室外。本報記者梁祖彝 攝
本報記者:任智鵬
科研水平的進步是社會發展的重要基礎,今年中香港城市大學獲國家科技部批准,成立毫米波國家重點實驗室,成為香港5所國家重點實驗室之一,亦是首家工程領域的實驗室。自籌組以來,城大單是近1年已斥資逾1,500萬元添置最新儀器;在過去5年,實驗室人員更已成功爭取港府研究基金批核近1億元撥款。實驗室主任兼城大電子工程學系系主任陸貴文指出,其首要工作是透過應用研究大幅降低相關高科技產品成本,推動香港和內地社會通訊科技及民用雷達的發展。其中室內高速傳輸天線元件,預料1年內可完成研發,或可節省多達2/3成本。
現時毫米波技術於無線通訊、雷達、導航、遙感等多個領域的應用日漸廣泛。陸貴文介紹,實驗室目前有3大研究發展範疇,包括毫米波通訊系統及有關天線、汽車及直升機等民用雷達以及毫米波集成電路(Integrated Circuit, IC),而3者的共同目標,就是降低製作成本令有關應用更普及化。
現時國際上已定出毫米波通訊系統標準為60GHz,陸貴文表示,現今社會對無線傳輸速度的要求越來越高,傳統做法已難以應付,例如高清電視影像,因數據太多必須「拉線」,只有改用頻率更高傳輸速度更快的毫米波技術,才能進行無線傳輸。不過,現有毫米波通訊技術要求非常精細的天線,約只2.5毫米大小即須包括所有功能,令製造成本大大提高,實驗室目前正探索方法在不影響傳輸與接收的情況下將天線「放大」,降低成本令其更加普及。
實驗室常務副主任薛泉補充,他們的目標是將高速傳輸天線元件放大3倍,雖然目前仍處於在電腦模擬階段以測試傳輸成效,但初步效果理想,預料一年內會有成果,「通常精細度與製造成本成正比,如放大3倍成本便可降至原來的1/3。」他又表示,若連同天線以外的其他配套器件,節省的成本將更驚人,「現時市面都是連同天線、電路的整套通訊系統出售,我們便曾參考一售價30萬元的系統重新製作,成本只是1萬元。」
研精細天線助收看高清
至於民用雷達,陸貴文指出,應用程度會更大,特別是汽車「防撞雷達」,若能成功發展,將開發一個龐大的市場。由於毫米波較易集中成束,又能仔細分辨探測目標,即使是在高速行駛車輛中亦可準確應用。他表示,由於有關系統成本動輒逾10萬元,比車價還貴,現時只有名貴房車能負擔,實驗室正透過電流計算、電路設計等基礎研究,希望能大幅減少成本,讓一般汽車能使用,「全國汽車數量成千上萬,如果一般人都能負擔,市場會好大。」
至於毫米波集成電路,亦是近年國際的研究熱點,但目前有關技術只是初步階段,仍有很大發展空間。陸貴文解釋道,集成電路可令整個毫米波儀器可靠性提高,成本及體積則大幅下降,是相關產品普及化的一個重要步驟,「就像收音機一樣,以往是有很多不同零件構成電路,現在只是一粒集成電路便成。」
另外,城大毫米波國家重點實驗室月前剛在深圳虛擬大學園成立分部,符合資格申請深圳市政府的研究經費,又能與內地機構合作申請其他國家資助,薛泉稱這將有助城大及內地共享研究資源及成果,更是實驗室未來發展的重要方向。
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