毫米波器件的技术发展与应用

文章编号:1001-893X (2007)01-0004-03

毫米波器件的技术发展与应用

王　坚,候　辉,代　红

(总参陆航部驻成都地区军事代表室,成都610036)

摘　要:对毫米波器件的技术进步和研发水平进行了详细论述,同时对毫米波器件关键的材料、工艺

及集成电路的发展进行了分析,指出该技术的应用在军事上有着广阔的前景,对雷达、毫米波通信、精密制导等装备的研制有较好的指导作用。

关键词:毫米波器件;毫米波单片集成电路;军事应用中图分类号:T N401 文献标识码:A

Techn i cal Develop ment and Appli cati on of M illi m eter Wave Devi ces

WAN G J ian,HOU Hui,DA I Hong

(M ilitary Delegati on Office f or Chengdu Regi on,A r my Aviati on

Depart m ent of General Staff,Chengdu 610036,China )

Abstract:The technical p r ogress and research &devel opment level of m illi m eter wave (MMW )devices are intr oduced,the devel opment of the key material,p r oducti on technol ogy and I C of MMW devices are ana 2lyzed,and the m ilitary app licati on of the technol ogy is revie wed,which benefits the research and devel op 2ment of radar,MMW communicati on and p recise contr ol and guide equi pment .Key words:m illi m eter wave device;M I M I C;m ilitary app licati on

1　概　述

20世纪60年代激光技术的发展曾分散了人们

对毫米波技术的注意,但从70年代开始,由于空间技术、军事电子技术和其它科学技术发展的需要,人们又迫切地要求开发界于微波到光波之间的电磁频谱。通常,把30～300GHz 的频域称为近毫米波,把100～1000GHz 的频域称为远毫米波,把300～3000GHz 的频域称为亚毫米波。这段电磁频谱与微波相比具有以下特点:频带极宽、波束窄、方向性好,有极高的分辨率;有较宽的多普勒带宽,可提高测量精度。它与激光和红外波段相比,具有穿透烟雾、尘埃的能力,基本上可全天候工作。由于有以上的特点,毫米波技术的应用范围极广,在雷达、通信、精密制导等军事武器上发挥着越来越重要的作用。因此,近十几年毫米波技术的发展十分迅速,已进入了蓬勃发展的新时代。

2　发展方向

发展毫米波器件一直是发展毫米波技术的先导,研制宽带、低噪声、大功率、高效率、高可靠、长寿命、多功能的毫米波器件是该技术的关键。2.1　慢波型毫米波电子管的研究进展

目前在大功率毫米波系统中,由于长期积累的实用化经验,慢波型毫米波管仍起着主导作用,至今还找不到任何实用的新型器件来代替传统的慢波型毫米波电子管。慢波型毫米波电子管在功能上的进展表现在以下几个方面:

(1)研制的管型不断扩大

早期的毫米波管主要是磁控管、行波管和返波管,20世纪60年代中期研制成功分布作用振荡器(E I O ),70年代研制成功分布作用放大器(E I A )和

4?3

收稿日期:2006-08-23;修回日期:2006-11-28

奥罗管(O r otr on),最近报导的契伦可夫辐射器件已达到较高水平,如在88GHz,脉冲输出功率达5%。同轴行波管和称为密力管(M il-litr on)的特种耦合腔行波管以及特殊调谐的磁控管也不断出现。

(2)频域扩展,频带增宽

O型返波管的最高工作频率可达2000G Hz,反射速调管的频率达220G Hz,分布作用振荡器的频率达300G Hz。由于采用了叶片加载螺旋线的色散成形技术,在螺旋线和固定夹持杆的外套筒之间沿径向叶片加载以减小相速的变化,使行波管的工作频带在微波频段达3∶1,在毫米波频段达2.2∶1,它还具有提高互作用效率和减小二次谐波输出的作用。

(3)输出功率增加

由于采用了新的慢波结构,如同轴行波管中的同轴螺旋线,密力管中的梯形孔一字型耦合腔结构;采用有良好热传导特性的螺旋线直接与波导耦合的输出结构;用金刚石或氧化铍高热导材料作支持杆以及弹压或钎焊装配技术,二元和三元扩散阴极提供50～100A/c m2的大电流密度阴极,以及特殊的冷却结构使得毫米波行波管的输出功率显著增加。

(4)效率提高,体积减小,重量减轻,管子性能提高

高磁能积的稀土磁性材料钐钴合金用于周期性聚焦系统或磁控管的磁回路,使行波管电子束的流通率在有激励时达97%。95GHz的磁控管重量也减少了一半,体积缩小了三分之二。双极或多极降压收集极和速度渐变技术的应用,使行波管效率从20%左右提高到50%左右。用分布损耗、速度跳变技术以及选择性频率加载等方法有效地抑制了返波振荡。

上述的慢波型器件是利用高频结构的边缘场与电子注产生互作用,随着工作波长的缩短,结构尺寸也相应减小,为获得有效的互作用,必须使电子注尽量接近高频结构,这就引起聚焦的困难。此外,由于阴极发射面积的减小,能够支取的电流受到限制等原因,使输出功率与频率的4次方成反比;高频损耗变大,散热困难;高频与直流打火严重等。

为了排除慢波型器件遇到的困难,早在20世纪50年代末期就开展了利用快波电磁场与电子注互作用的研究。例如,1958年提出的自由电子回旋辐射的机理,1960年对Ubitr on的实验研究,1964年开展的潘尼管研究。但因当时对毫米波技术的重要性认识不足,未能得到相应的发展。直到70年代初,苏联成功地研制出回旋管,快波器件才受到各国的广泛重视。现在快波器件的种类不断增多,除了回旋管之外,还出现了潘尼管、回旋潘尼管、轨道管以及各种类型的自由电子激光器等。

2.2　固体毫米波器件的研究进展

固体毫米波器件由于体积小、重量轻、噪声低、耗电少和可集成度高等特点,己经成为固体电子技术的重要发展方向。许多原来采用电子管作为接收机的本振源和其它一些小功率源,基本上已被固体器件所取代。目前的发展重点是以器件的实用化研究为主,并把分立器件的研究向多功能单片集成的方向发展。技术上的主要进展如下所述:

(1)材料研究的进展

Ga A s、I nP以及HE MT(高电子迁移晶体管)中采用的A I Ga A s异质结构材料的应用,产生出性能更好的器件。例如Ga A sI M P ATT在功率和效率方面比硅有更大的潜力,I nPGunn器件的转换效率比Ga A s器件大2～3倍,噪声系数也较低,最高工作频率可达220GHz。HE MT以高速、高频和低噪声的性能独树一帜,P MHE MT称为假晶型高迁移率晶体管,它比通常的HE MT更胜一筹,它利用一薄层(200!)的IrGaA s材料界于二维电子气和未掺杂的Ga A s之间,可以克服标准HE MT漏极电流-电压特性被破坏的现象,提高HE MT的性能。

(2)固体器件工艺更加成熟

在材料制备上广泛采用分子束外延技术,沟道加工采用微细加工方法已达亚微米级,结构上采用电镀热沉、倒装、多棚条、多单元并联方法,使器件的性能显著提高并趋于成熟。

(3)毫米波单片集成电路(M I M I C)迅速发展

目前,M I M I C是以Ga A s MESEFT为基础,把振荡、放大、混频和其它控制器件集成为一个子系统。这种电路有突出的优点:尺寸、重量下降10～100倍,可靠性提高100倍,成本下降30倍,已成为军事电子技术进一步发展的关键技术。近年来,已把宽带微波电路设计的解析方法和CAD方法相结合并运用到M I M I C的设计中。非线性电路理论也有新的发展,并从频域扩展到时域。这些新技术的应用必将促进M I M I C的快速发展。

(4)复合型器件的发展

为了把工作频率提高,利用量子隧道效应产生载流子,又通过负阻渡越时间效应产生毫米波振荡的隧道渡越时间二极管,工作频率可扩展到338 GHz,直流偏置电压比I M P ATT小。利用隧道和雪

崩碰撞离子化两种效应产生载流子的混合型隧道和雪崩渡越时间二极管(M I T AT)在150GHz己产生连续波3mW的功率。

3　应用前景

毫米波器件的成熟促进了毫米波电路的发展,其在军事上和工业上都得到迅猛发展,主要表现在以下几个领域。

3.1　毫米波精密制导和雷达

毫米波精密制导主要由制导雷达和导引头两部分组成,雷达将测得的目标位置数据进行处理,变换成控制导引头运行的信息,装在导弹头部的毫米波、导引头根据雷达给出的信息,控制导弹运行、捕获和摧毁目标。由于毫米波雷达的分辨率极高,所以命中目标的概率大大提高。

由于毫米波雷达具有尺寸小、重量轻、波束窄、多普勒频移大等特点,又有在恶劣的气候条件下工作的能力,多用于机载或战场目标识别与火控,它的作用距离一般为10～20km,距离分辨率为1～5m。例如美国空军使用的低空导航和攻击的战术航空系统,亦称Tal ons,使用了95GHz的雷达,它能使机组人员分辨高度300m以下、20k m以内的地形和目标,并具有高可靠性和实时处理能力。毫米波雷达还可以成像,可以在雷达显示屏上区分出各种消极干扰,不需要采用特殊信号处理方法即可从杂波中发现与跟踪目标,具有很强的抗干扰能力。

3.2　毫米波通信

毫米波通信的主要优点是宽频带,信息传递量大大增加,使数据的传输速率达每秒500兆比特,通信能力大大提高。但由于大气衰减,使得毫米波通信主要用于8～12km的近距离内。为了克服大气衰减对毫米波通信带来的不利影响,可采用毫米波卫星通信,这时它只要通过一小段大气层,在大气层外可不受衰减地到达通信卫星。毫米波卫星通信还有抗干扰、不怕窃听等优点,它的发展是很迅速的。目前,已完成了卫星通信实验,美国“下一代”卫星通信系统M I L ST AR中,毫米波通信是其重要组成部分。预计到本世纪末,在国际通信卫星中将使用Ka 频段。此外,还将发展58～60GHz的保密通信系统,用于卫星间的通信或近距离的地面通信。

3.3　电子回旋谐振加热

这是实现可控热核反应的关键。回旋谐振加热要求的磁场范围在1～10T之间,这就意味着电子回旋谐振频率在28～280GHz的范围内。为了在最佳约束磁场条件下获得反应堆中适当的等离子体密度的需要,要求大功率回旋管在频率为140GHz时提供大于1MW的连续波功率,以加热氘的等离子体达5000万至1亿度的高温,实现核聚变反应。

3.4　毫米波遥感

使用35GHz的高灵敏度辐射计能在海面上探测几十公里左右的舰船或海面上的冰山,用22～65 GHz的辐射计可以从空中测绘大地的图形、水源及地表温度,用亚毫米波可实现森林火灾的报警。

最后值得一提的是自由电子激光器的应用。由于它具有可调谐的特点,除了在毫米波频段的应用外,可以在激光束武器中调谐到最利于透过大气的波长或对付目标所要求的波长。现在自由电子激光器已经不是探讨它作为武器系统可能性问题,而是研究它作为激光武器的实用化问题。此外,由它而派生出的小型同步辐射加工已经成为1亿位超超大规模集成电路加工的关键设备。所以在探讨毫米波器件应用时,应充分考虑自由电子激光器的应用。

参考文献:

[1]　Deslandes D,W u K.Single-substrate integrati on tech2

nique of p lanar circuits and waveguide filters[J].I EEE

Trans.M icr ow.Theory Tech.,2003,51(2):593-596. [2]　Xu F,W u K.Guided-wave and leakage characteristics of

substrate integrated waveguide[J].I EEE Trans.M icr ow.

Theory Tech.,2005,53(1):66-73.

[3]　R Henders on,et al.Three-di m ensi onal,W-band cir2

cuits using Si m icr omachining[J].I EEE M TT-S I nt.

M icr owave Sy mp.D ig.,1999,(2):441-444.

[4]　闵洁.Ka频段卫星通信微波频率综合器[J].无线电

通信技术,1995,12(3):32-34.

[5]　曹卫平,等.Ka波段倍频放大组件[J].红外与毫米波

学报,2003,22(2):157-160.

[6]　孟力峰.适于高速数据传输系统的微波调制器研究

[J].无线电工程,1999,29:35-38.

作者简介:

王　坚(1963-),男,陕西西安人,工程师,研究方向:通信与电子技术,(电子信箱)69119@t https://www.360docs.net/doc/1c5728832.html,;

候　辉(1963-),男,河南郑州人,硕士,高级工程师;

代　红(1974-),男,重庆人,硕士,研究方向:网络化设计与制造,(电子信箱)s martdaihong@https://www.360docs.net/doc/1c5728832.html,。

通信工程的发展现状和未来趋势分析

通信工程的发展现状和未来趋势分析本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！这篇通信工程师论文发表了通信工程的发展现状和未来趋势分析，随着我国网络和通信技术的不断发展，我国的通信网络逐渐迈向现代化，虽然与发达国家还在一些差距，但是在传输技术方面取得了很大的进步，我国的传输技术经历了长期发展的过程，本文就围绕传输技术与通信工程进行详细介绍。关键词：通信工程师论文,传输技术,应用现状 1 前言通信网络工程在我国人们的生产以及生活中都占有重要位置，一方面，通信工程进一步改变的人们的工作方式，对于各行各业的日常工作方式进行了巨大的变革，提高了人们工作的效率;另一方面，通信工程还可以及时地获取社会上的各种信息，有利于相关人员加强对社会的管理，促进社会和谐稳定，而各种传输技术作已经被广泛应用于人们的生产和生活中，文章主要讲述其在通信工程中的具体应用状况，并对其发展趋势进行分析，希望可以促进通信工程的不断发展。

2 通信工程的发展状况关于通信工程的含义概述通信工程属于电子工程，也可以被叫做电信工程，该工程现在已经在我国作为一种成熟的学科出现在各大高校的开设专业当中，通信工程主要研究在通信过程中发生的信息传输以及信号处理现象，理解其原理，同时再加以应用。当前，通信工程的相关信息技术迅速发展，光纤通信、数字移动通信以及网络通信极大地便利了人们的交流和通信过程，因此具有广大的发展前景，目前通信工程可以从云技术和无线宽带技术方面入手，来推动传输技术的进一步发展[1]。关于通信工程的研究内容概述通信工程主要研究信号的产生、信息的传输、交换以及产生的原理问题，同时还有需要关注数字通信、光纤通信、个人通信、计算机通信、卫星通信、蜂窝通信以及平流层通信等问题，除此之外，通信工程还会涉及传输技术在多媒体技术、数字程控交换以及信息高速公路三方面的应用问题。现代通信技术最初起源于19世纪，今天现代通信技术已经得到了迅速发展，也被广泛应用在一些行业领域当中[2]。 3 传输技术的主要内容关于传输技术的信道及范围概述

移动通信技术的现状与发展

移动通信技术的现状与发展-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

下一代互联网技术大作业题目移动通信技术的现状与发展姓名专业网络工程班级 1402班学号

1. 移动通信技术的概念及相关知识 1.1 移动通信的基本概念移动通信是指通信中的移动一方通过无线的方式在移动状态下进行的通信，这种通信方式可以借助于有线通信网，通过通信网实现与世界上任何国家任何地方任何人进行通信，因此，从某种程度上说，移动通信是无线通信和有线通信的结合。移动通信的发展先后经历了第一代蜂窝模拟通信，第二代蜂窝数字通信，以及未来的第三代多媒体传输、无线Internet等宽带通信，它的最终目标是实现任何人在任何时间任何地点以任何方式与任何人进行信息传输的个人通信。 1.2移动通信的发展目前，移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段，并且正朝着个人通信这一更高级阶段发展。未来移动通信的目标是，能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。1978年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状模拟移动通信网，大大提高了系统容量。与此同时，其它发达国家也相继开发出蜂窝式公共移动通信网。这一阶段的特点是蜂窝移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展,这个系统一般被当作是第一代移动通信系统。从20世纪80年代中期开始，数字移动通信系统进入发展和成熟时期。蜂窝模拟网的容量已不能满足日益增长的移动用户的需求。80年代中期，欧洲首先推出了全球移动通信系统（GSM：Global System for Mobile）。随后美国和日本也相继指定了各自的数字移动通信体制。20世纪90年代初，美国Qualcomm 公司推出了窄带码分多址（CDMA：Code-Division Multiple Access）蜂窝移动通信系统，这是移动通信系统中具有重要意义的事件。从此，码分多址这种新的无线接入技术在移动通信领域占有了越来越重要的地位。些目前正在广泛使用的数字移动通信系统是第二代移动通信系统。

探索信息技术的发展与应用

《探索信息技术的发展和应用》教学设计一、教材分析《探索信息技术的发展与应用》是四川义务教育课程改革试验教科书七年级上册第二单元的内容，理论与实践皆有，本单元知识点较多，计划用两个课时来完成，第一课时主要内容包括：什么是信息技术。信息技术的发展历程，了解信息技术在生活中的应用，共享单车的应用，畅想大数据生活大讨论；第二课时在同学们有一定认知的基础上，学习信息技术的四大主要技术及其应用领域，电子计算机技术的发展，本课我准备以古今对比讲发展，实际生活实例讲应用，利用教师讲解、学生自主学习、分组讨论等多种形式感受信息技术在今天的应用，二、学情分析本课的教学对象为初一年级学生。学生在第一单元已经对信息与信息技术有了基本的了解，但对“信息技术及其发展与应用”还需要进一步的介绍。很多学生会把信息技术等同于计算机技术，混淆概念，知识结构缺乏完整性。并且，信息技术是一个抽象的概念，涵盖各个方面，所以，在教学过程中，应尽量避免空洞的理论说教，应结合教材，多利用实例介绍信息技术，引导学生从各个维度上理解这个概念，激发他们的兴趣。以发展引出应用，让学生了解生活中的信息技术，了解信息技术为我们生活带来的改变二、教学目标 1、知识与技能（1）了解信息技术的发展历程（2）了解信息技术过去的发展（4）了解信息技术今天的应用 2、过程与方法（1）以古今信息技术的对比讲发展，培养学生归纳总结的能力（2）以实际生活中的实例讲应用，让学生分组合作，积极发言，然后由学生自己总结讲述，锻炼表达能力，实现知识共享，拓展知识面，丰富文化内涵，提高协作能力；（3）通过课后小练习，鼓励学生联系实际，进行课外拓展学习同时又为后面章节做好准备。 3、情感态度与价值观（1）激发学生对信息技术兴趣，养成积极主动地学习和使用信息技术的态度； (2)培养学生热爱生活，善于发现生活中的知识，的团结、协作、相互交流的学

智能视频技术的现状及发展趋势探析

智能视频技术的现状及发展趋势探析智能视频技术（IVT，Intelligent Video Technology），属于计算机视觉（CV，Com puter Vision）与人工智能（AI，Artificial Intelligent）领域研究的一个分支，融合了图像处理技术、计算机视觉技术、计算机图形学、人工智能、图像分析等多项技术，其发展目标在于在监视场景与事件描述之间建立一种映射关系。同大部分计算机系统一样，智能视频系统可以被分为构成智能视频监控的硬件，以及智能视频软件两个部分。硬件设备主要包括：采集视频数据的摄像机、支撑摄像机以及整个系统运行的电力系统、用于存放拍摄到的视频数据的存储设备、承载智能视频分析软件的高性能计算机、能够高速传输视频以及分析结果等数据的网络接口。智能视频软件是指通过硬件提供的输入信息，自动地提取并理解视频源的关键信息。智能视频软件具有其独特性，即专用性、多样性等。而不同的商业环境和用户对监控的功能需求大相径庭，对于不同的应用系统软件实现的算法也完全不同，甚至智能视频软件的实现平台也是可选的：既可以在X86的服务器上实施，也可以在基于DSP的嵌入式系统上实施。这一特点，也正是智能视频行业探讨的热点所在。智能视频的发展现状智能视频软件市场是一个成长非常快速的市场，根据IMS的市场研究分析，在未来3 年内有关视频技术的软件市场会成长到8亿美元的份额。注意，仅仅是在软件部分就有这么大的一个份额。在视频智能分析软件的市场需求急剧增长的刺激下，国外提供视频智能分析软件产品的厂商已经有许多：Verint、Vidient、Westec、Interactive、Visual Defence、Nextiva、V istascape、NiceVision、ioimage、TASC、MATE、Ov、Dallmeier、Ivbox、Viseowave等，他们都能提供视频智能分析产品，大部分厂商提供的视频智能分析产品，都基于ObjectVid eo公司的图像分析技术，采用Object Video OnBoard平台来设计并创建自己品牌的OEM产品，这是大部分视频智能分析产品商以最小的投资成本及最快的时间来赢得市场的好办法。在解决方案的提供上，国外也有许多成功的案例，比如旧金山国际机场采用了由Vidie nt公司提供的智能视频分析系统Smart Catch。Smart Catch与机场现有的闭路电视(CCTV)系统协同检测异常或可疑行为（如图1）。当智能视频分析软件识别出一个异常情况时，就立即将视频片段通过呼机、手提电脑、移动电话或其它通讯设备发送给响应者前来进行现场调查。国内的众多企业也开始了对智能视频分析软件的尝试。比如上海世平伟业公司开发的I vbox智能视频分析系统，上海皓维推出的智能视频分析预警系统等等。

信息技术的定义与发展

信息技术的定义与发展摘要随着社会的发展和科技的进步，信息技术的应用已经涉及到各个领域，在信息化时代的背景下，信息技术还处在不断变化和发展的过程，信息技术学科的特点就是还有能够发展的空间，在这种情况下，了解信息技术的定义与发展，对信息技术在生活中的应用有着重要的研究价值。【关键词】信息技术发展 1 信息技术的含义与发展信息技术是目前在科学技术发展史上发展最为广泛和影响深远的技术，我们人类也在逐渐的进入到信息社会。 1.1 信息技术信息技术是在信息科学的基本原理和方法下的关于一切信息的产生、信息的传输、信息的发送、信息的接收等应用技术的总称。信息技术使我们人类对于了解自然世界的一种抽象或者数字化的表现形式。信息技术是一个看不见摸不到的抽象的东西，但是信息技术可以通过我们写在纸上或者在计算机上的数据信息表现出来，让我们通过这些数据来更详细的了解事物的具体信息。通过我们的的指令或者描述的概念来展现出的一种形式。信息技术包括信息的基础技术、

信息的处理技术和信息的应用技术、信息的安全技术等。 1.2 信息技术的发展历程（1）在我们人类最开始的时期，人类语言的产生就是信息产生的最开始时期。人类可以通过语言来进行信息的交流，来促进情感的表达，语言信息促进人类的思维能力不断的进行发展，人类通过语言信息提高了人类的认识和对自然的改造能力，推动了社会的进步；（2）随着人类对生活不断的创造和自身思维能力的提高，就出现了在我们小学历史课本上所知道的象形文字和印刷术，文字和印刷术的发明使文字信息的发展加以迅速，推动了我们人类的发展和文明社会的进步；（3）人类发明的第一台电报机、发明的第一部电话、无线电将信息技术的开发和利用，这些发明和应用让我们的生活彻底的向信息化社会发展。通过社会的不断进步，信息技术的广泛传播，电视、广播、电报、传真和卫星、微波通信等技术的发明，快速的推动了我们人类趋于信息化社会的的发展；（4）电脑的发明使信息技术趋向多样化和综合化方向发展，人们的生活随着信息时代的到来也在不断的进行着变化；（5）六十年代末期美国引用电脑在军事方面取得了显著地成效，开发出了第一个军事目的的计算机网络系统，通

现代通信技术的发展现状及发展方向

1.简要概述现代通信技术的发展现状及发展方向；光纤通信技术（现阶段主流）：光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中，因光波频率极高以及光纤介质损耗极低，故而光纤通信的容量极大，要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成，一般为几十微米或几微米，比一根头发丝还细；外面层称为包层，它的折射率略小于纤芯，包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路问题；涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤，同时增加光线的柔韧性；在涂敷层外，往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小，由多根纤芯组成光缆的直径也非常小，用光缆作为传输通道，可以使传输系统占极小空间，解决目前地下管道空间不够的问题。我国从１９７４年开始研究光纤通信技术，因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点，发展十分迅速。目前，光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛，光纤通信优越的性能及强大的竞争力，很快代替了电缆通信，成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看，光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。量子通信技术（特殊需求必须）：在量子通信网络中，主要有量子空分交换技术、量子时分交换技术、量子波分交换技术等。量子空分交换是通过改变光量子信号的物理传输通道来实现光量子信号的交换；量子时分交换是在时间同步的基础上对光量子信号进行时分复用而进行的交换；量子波分交换是将光量子信号经过波分解复用器、波长变换器、波长滤波器、波分复用器而进行的交换。量子通信网络有三个功能层面：量子通信网络管理层、量子通信控制层和传输信道层。由量子通信控制层进行呼叫连接处理、信道资源管理和建立路由，进而控制光纤通道建立端到端量子信道，管理层负责资源和链路等的管理，控制层和管理层的功能由经典通信链路完2016 年底，北京和上海之间将建成一条全长2000 余公里的量子保密通信骨干线路“京沪干线”，它是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，主要开展远距离、大尺度量子保密通信关键验证、应用和示范。此干线可以实现远程高清量子保密视频会议系统和其他多媒体跨越互联应用，也可以实现金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统，金融机构数据采集系统等应用。2016 年7 月份中国将发射全球首颗量子科学实验通讯卫星，这标志着我国通信技术的突破性发展，标志着中国同时在军用通信领域站在了世界的最前列，之后会陆续发射的更多量子通讯卫星，就可以建成全球性的量子通信网络。正如潘建伟院士所说量子科学实验卫星的发射，将表明中国正从经典信息技术的跟随者，转变成未来信息技术的并跑者、领跑者，量子通信将会尽快走进每个人的生活，就像计算机曾经做到的一样，改变世界。量子通讯卫星和“京沪干线”的成功将意味着一个天地一体化的量子通信网络的形成。量子通信与传统的经典通信相比，具有极高的安全性和保密性，且时效性高传输速度快，没有电磁辐射，它的这些优点决定了其无法估量的应用前景。通过光纤可以实现城域量子通信网络，通过中继器连接实现城际量子网络，通过卫星中转实现远距离量子通信，最终构成广域量子通信网络。未来数年内，量子通信将会实现大规模应用，经典通信的硬件设施并不会被完全取代，而是在现有设施的基础上进行融合。在通信发送端和接收端安装单光子探测器、量子网关等量子加密设备，即可在电话、传真、光纤网络等原有的通信网络中实现量子通信，这将大大地提升通信的安全性。量子通信有望在10 到15 年之后成为继电子和光电子之后的新一代通信技术，这种“无条件安全”的通信方式，将从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

电力电子器件大全及使用方法

第1章电力电子器件主要内容：各种二极管、半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，器件的选取原则，典型全控型器件：GTO、电力MOSFET、IGBT，功率集成电路和智能功率模块，电力电子器件的串并联、电力电子器件的保护，电力电子器件的驱动电路。重点：晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，器件的选取原则，典型全控型器件。难点：晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数。基本要求：掌握半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数，熟练掌握器件的选取原则，掌握典型全控型器件，了解电力电子器件的串并联，了解电力电子器件的保护。 1 电力电子器件概述 (1)电力电子器件的概念和特征主电路（main power circuit）--电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路；电力电子器件（power electronic device）--可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件；广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。两类中，自20世纪50年代以来，真空管仅在频率很高（如微波）的大功率高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（Mercury Arc Rectifier）、闸流管（Thyratron）等电真空器件，成为绝对主力。因此，电力电子器件目前也往往专指电力半导体器件。电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征： a. 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数；

移动通信技术的发展现状分析_柴远波

第28卷第6期 2009年12月Vol .28No .6Dec .200960　Journal of Sh andon g University of Scie nce and Tech nolo gy Nat ural Science 移动通信技术的发展现状分析柴远波,戚建平 (解放军信息工程大学信息工程学院,河南郑州450002) 摘　要:当前,移动通信的技术特点体现为传输宽带化、业务多样化、体制并存化和网络泛在化。分析了宽带无线移动技术的现状及其发展,讨论了3G 技术的后续演进L T E 及A IE 的主要特点和宽带无线移动接入技术W L A N 、 WiM AX 及M cWiL L 的发展趋势;比较了宽带无线移动技术与接入技术,指出二者之间的互补关系;最后,讨论了商业运营的技术演进路线,给出了多种无线移动技术的比较和演进关系,分析讨论了网络融合、技术融合以及接入综合技术,指出移动通信技术、无线接入技术与固定的宽带接入在技术上的融合是通信技术发展的必然。关键词:移动通信;宽带无线接入;演进;网络融合中图分类号:T N929.5 文献标志码:A 文章编号:1672-3767(2009)06-0060-05 On C urrent Developments of Mobile Communication Technologies C HAI Yuan -bo ,QI Jian -ping (Co lleg e of Info rmatio n Engineering ,PL A Info rmation Enginee ring U niversity ,Z hengzhou ,Hena n 450002,China ) A bstract :T his paper analy zed the technical dev elo pments o f the ex isting mobile communicatio ns ,whose technical fea tur es a re represented by the br oadband tr ansmissio n ,serv ice versatility ,multi -sy stem coe xistence and the v ast e xpansio n o f the netwo rks .It presented an analy sis o f the curre nt status and the developments of the broadband wireless and mobile technolog ies and de scribed its main features of the subsequent ev olution of LT E and A IE in 3G technologies .In addition ,the paper explored the deve lopment trends in the bro adband wirele ss and mo bile access technologies ,such as W LA N ,WiM AX a nd M cW iLL and co mpar ed the w ireless mobile techno lo gie s with access technologies .Fina lly ,it discussed the technolog ical ev olution roadmap for co mmercial operato rs ,came up with the co mpa rison o f wirele ss and mo bile technolog ies and evo lutio n relatio nships and ,analyzed the conve rgence of the net - w o rks ,the re lated techno lo gie s and the acce ss technologies .T he pape r points out that the co nv erg ence of the mobile co mmunication technologies ,the access technologies and the w ire line broadband access technologies is an irrev ersi - ble developme nt t rend . Key words :mo bile communicatio n ;broad -band wireless access ;ev olution ;conver gence o f the netw or ks 收稿日期:2009-04-14 基金项目:河南省杰出青年科学基金项目(074100510023)作者简介:柴远波(1965—),男,浙江江山人,教授,博士,主要从事移动与无线通信技术研究. 2009年1月7日,中华人民共和国工业和信息化部正式向中国移动、中国联通和中国电信三家运营商分别发放了TD -SCDMA 、WCDMA 和CDMA2000的3G 牌照,至此,国内3G 市场全面商用的大门终于开启。移动通信技术于20世纪80年代开始商用,以传输语音信号为主,到了2002年,全球的移动用户已经超过固定电话用户,移动通信成为用户最大、使用最广泛的通信手段。此后,移动数据业务发展迅速,以无所不在和个人化服务为特征的移动通信已渗透到人们生活、工作、学习和娱乐的方方面面。无线移动通信产业凭借其强大的渗透性和带动性,成为带动国民经济其它产业形成和发展的先导产业。我国中长期科技发展规划已将“新一代宽带无线通信系统研究”正式列为十六个重点发展专项之一,无线通信技术正在向着宽带移动通信和宽带无线接入两个方向并行发展[1]。 1　无线移动通信技术发展趋势无线移动通信技术的发展将促使移动通信与互联网在更高层次上结合与发展,代表信息技术宽带化、移DOI :10.16452/j .cn ki .sd kjzk .2009.06.016

区块链技术的发展与未来应用

区块链技术的发展与未来应用摘要：区块链诞生自中本聪的比特币，自2009年以来，出现了各种各样的类比特币的数字货币，都是基于公有区块链的。区块链技术就像一个公开透明的可信赖的帐务系统，但它的意义之重大，用途之广泛，一旦你意识到你定会激动万分。区块链行业目前发展迅速，是全球各大顶级银行和金融机构大力投资和追逐的新兴领域，正在革新全球金融基础设施，是未来五年有前景的行业之一。区块链技术使得DAC成为可能，而DAC是一种能够从根本上颠覆人类社会组织模式的东西，将来对社会的影响力，可能会不亚于工业革命，成为互联网给世界带来的最为深刻的变革。它来源于比特币，却也成就了比特币，超越了比特币。可以这样说，没有比特币，区块链技术可能要晚很多年才可能出现；第二是比特币是区块链技术工业化最成功也是目前最成熟的一个例子，当然，它也未必是最好的，因为它有公有链，基于代币的pow的公有链。那么，面对当今格局的风云变幻，科技技术的快速发展与竞争，区块链技术未来又将具体用在哪些方面呢？据调查研究分析，区块链技术未来可能会对我们的货币贸易、资产和数据、股权等进行改革。关键词：帐务系统、人类社会组织模式、变革、竞争。（一）：区块链技术的工作原理区块链的机制目前主要分为两类：pos（proof of stake）权益证明机制和 pow(proof of work ) 工作量证明机制。中本聪要在这个支付系统中自证其信，首先要解决的问题，就是双花，即重复支付的问题。正如现在的法币系统中，如何杜绝假币的问题，主流社会的做法是：通过国家制定法律法规，通过强制力迫使人杜绝制造假币，而中本聪则用区块链系统本身杜绝了人为因素，完全依靠技术解决双花问题。而比特币采用的pow工作量证明机制，则是按照做工作量的多少来获得奖励。区块链有以下特性： 1：随时提取————去中性化特性 2：不可伪造————集体维护监督 3：不可撤销————开源即匿名性 4：可验证性————可分数据存储首先我们来看基于公有区块链讲解的两张图

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势

浅析：国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D，Virtools，WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下：Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表，它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果，交互性能更加完美。支持MPEG，Mov、Avi等视频文件，Rm等流媒体文件，Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件，Flash 动画文件，多种材质效果，支持Nurbs曲线，粒子效果，雾化效果。支持多人的交互环境，VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展，以X3D为核心，有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景，尤其是大场景的应用方面，以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下：https://www.360docs.net/doc/1c5728832.html, , https://www.360docs.net/doc/1c5728832.html, 应用的画面：慕尼黑机场（电子商务）

信息技术的发展与应用教案

《信息技术的发展与应用》教案设计一、教案背景 1，面向学生：□中学2，学科：信息技术 2，课时：1 3，学生课前准备： ①课前预习了解。 ②有条件的同学，上网查找有关课程资源。二、教学课题通过学习本课及运用“百度搜索”查询相关资料，了解信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。通过学生的合作学习，让学生展示自己，体验成功，提高他们的信息展示的能力。同时通过接受他人的意见和对他人作品的评价，提高学生的欣赏和评价能力，同时逐步培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情，以及团结、协作、相互交流的学习精神。三、教材分析教材选用广西教育出版社的桂教版《信息技术》七年级上册第一单元第三课《信息技术的发展与应用》。本课内容，主要讲述信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势，体验信息技术所蕴含的文化内涵；列举信息技术在社会生活中的应用实例，体验信息技术对社会生活的影响。在学生学习活动过程中，需要学生通过小组合作，根据课文内容、个人经验以及利用互联网搜索有关资料，来进行知识的总结和归纳。教师需要铺设好思维阶梯，让学生主动地思考、学习。教学目标： 1、认知目标： ①掌握利用搜索引擎查找有用信息；学会搜集和展示信息； ②了解信息技术的发展过程和信息技术的应用情况。 2、能力目标 ①培养学生运用互联网有目的地进行学习探究的能力； ②培养学生的信息沟通能力和信息展示能力； ③培养学生的欣赏和评价能力。 3、情感目标 ①体验信息技术所蕴含的文化内涵，培养学生主动探究知识和获取信息的兴趣； ②培养学生合作学习的意识和能力，以及团结、协作、相互交流的学习精神； ③培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情。

移动通信技术现状及前景

六安职业技术学院毕业设计（论文）移动通信技术姓名：姚彬指导教师：项莉萍专业名称：应用电子技术0802 所在系部：信息工程系二○一一年六月

毕业论文（设计）开题报告

毕业论文（设计）开题报告成绩评定表

毕业论文（设计）成绩评定

摘要在信息化时代移动通信已越来越为人们所关注,因此移动通信技术的发展及移动通信技术前景的发展越来越显得重要。本课题主要研究的是移动通信技术的发展及移动通信技术前景及相关知识，分析了其应用前景和我国目前的发展状况。关键词：第三代移动通信系统，移动通信，个人通信网，发展历程 Abstract Mobile communications in the information age has become increasingly of concern to people, so the development of mobile communications technology and the development of future mobile communication technologies become increasingly more important. The main research topic is the development of mobile communications technology and the prospects for mobile communications technology and related knowledge, analysis of its prospects and our current state of development. Key Words:third-generation mobile communication systems, mobile communications, personal communications network, the development process.

流媒体技术的原理、应用及发展

摘要：Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正日益普及，流媒体技术广泛应用于互联网信息服务的方方面面。首先介绍了流媒体技术的基础、基本原理以及流式传输的基本过程，接着重点介绍了流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议和Internet直播方面的应用，最后介绍了流媒体技术的发展现状和展望。关键词：多媒体通信，多媒体业务，流媒体，流式传输，原理，应用，发展随着现代网络技术的发展，网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画，人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬：在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时，不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾，一种新的媒体技术应运而生，这就是流媒体技术。流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上，让用户一边下载一边收听观看，而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。目前，在网络上传输音视频（A/V）等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。一方面，由于音视频文件一般都较大，所以需要的存储容量也较大；同时由于受网络带宽的限制，下载这样的文件常常需要几分钟甚至几小时，所以采用下载方法的时延也就很大。而采用流式传输时，声音、图像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送，用户只需经过几秒或数十秒的启动时延而不必等到整个文件全部下载完毕即可观看。当声音、图像等时基媒体在客户机上播放时，文件的剩余部分将在后台从服务器上继续下载。流式传输不仅使启动时延大大缩短，而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。一、流媒体技术基础实现流式传输有两种方法：实时流式传输（Real-time streaming transport）和顺序流式传输（progressive streaming transport）。一般来说，如为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用实时流协议（RTSP）等，即为实时流式传输。如使用超文本传输协议（HTTP）服务器，文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然，流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。 1.实时流式传输实时流式传输总是实时传送，特别适合现场广播，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配，以便传输的内容可被实时观看。这意味着在以调制解调器速度连接网络时图像质量较差。而且，如果因为网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉，那么图像质量将很差。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 2.顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线内容，在给定时刻，用户只能观看已下载的部分，而不能跳到还未下载的部分。由于标准的HTTP服务器可发送顺序流式传输的文件，也不需要其他特殊协议，所以顺序流式传输经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段，如片头、片尾和广告，由于这种传输方式观看的部分是无损下载的，所以能够保证播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历时延。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况，如讲座、演说与演示；也不支持现场广播，严格说来，它是一种点播技术。

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展，并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面，从20年中期到现在，信息技术的发展让人类生活发生重大的变化，电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流，他们的本质都是人类信息器官的延伸，都属于现代信息技术。具体可分为： 1、现代信息处理技术信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今，西方社会信息产业的发展仍然领先中国，并且差距还比较大，国外信息化发展有着许多亮点，如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来，现代信息化的发展趋势主要是（1）高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大，无论是通信还是计算机发展都是如此。（2）综合化。包括业务综合以及网络综合。（3）数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间，模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的，设计非常简单，便于大规模生产，可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大，而数字电路由二进制电路组成，非常便于综合，要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速，各种说法也很多，如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。（4）个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段，可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

量子信息技术发展与应用研究报告

前言量子信息技术以微观粒子系统为操控对象，借助其中的量子叠加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输，能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。量子信息技术已经成为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一，在未来国家科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域，将产生基础共性乃至颠覆性重大影响。近年来，以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究与应用在全球范围内加速发展，各国纷纷加大投入力度和拓宽项目布局。三大领域的技术创新活跃，专利与论文增长较为迅速，重要研究成果和舆论热点层出不穷。我国量子信息技术研究和应用探索具备良好的实践基础，加大支持力度，突破瓶颈障碍，聚力加快发展，有望实现与国际先进水平并跑领跑。

一、量子信息技术总体发展态势 (1) （一）量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一 (1) （二）各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 (2) （三）量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 (4) （四）量子信息技术创新活跃，论文和专利增长迅速 (6) 二、量子计算领域研究与应用进展 (11) （一）物理平台探索发展迅速，技术路线仍未收敛 (11) （二）“量子优越性”突破里程碑，实用化尚有距离 (12) （三）量子计算云平台成为热点，发展方兴未艾 (14) （四）产业发展格局正在形成、生态链不断壮大 (16) （五）应用探索持续深入，“杀手级应用”或可期待 (19) 三、量子通信领域研究与应用进展 (20) （一）量子通信技术研究和样机研制取得新成果 (20) （二）量子密钥分发技术演进关注提升实用化水平 (23) （三）量子保密通信应用探索和产业化进一步发展 (25) （四）量子保密通信网络现实安全性成为讨论热点 (27) （五）量子保密通信规模化应用与产业化仍需探索 (29) 四、量子测量领域研究与应用进展 (32) （一）量子测量突破经典测量极限，应用领域广泛 (32) （二）自旋量子位测量有望实现芯片化和集成应用 (36) （三）量子纠缠测量处于前沿研究，实用尚有距离 (37) （四）超高精度量子时钟同步有望助力未来通信网 (38) （五）量子测量产业初步发展，仍需多方助力合作 (40) 五、量子信息技术发展与应用展望 (42) （一）理论与关键技术待突破，领域发展前景各异 (42) （二）我国具备良好的实践基础，机遇和挑战并存 (45)

信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用陆以勤（华南理工大学电子与信息学院、教授）本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用，第一个是微电子与光电子，第二个是现代通信技术，第三个是遥感技术，第四是智能技术，第五是高性能计算机与网络，第六是消费类电子技术，第七是信息安全技术。一、微电子与光电子在讲这个之前，我想请教一下各位老师，到目前为止，唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家，能不能说出来？不是爱因斯坦，爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖；也不是居里夫人，居里夫人是在化学和物理，不是同一个领域，她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁，他是晶体管的发明人，因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管，1946年他们开展了这个研究，1947年观察到了晶体管，1956年获得诺贝尔奖，1972年因为他和另外两个科学家发明了超导，所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一，得了两次才拿到三分之二，他还必须和另外两个科学家再合作一次，再拿一次，才能拿到整个诺贝尔奖。我们言归正传，微电子学是什么？它是电子学的分支，它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术，包括我们刚才说的半导体器件，集成电路设计，集成电路的工艺和测试等。在信息社会，我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品，那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下，我刚才谈到巴丁和另外两个科学家，一个是肖克莱，他提出了著名的PN结理论，另外一个科学家叫布拉顿，他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组，经过差不多两年，他们观察到了具有放大作用的晶体管，1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路，还不能满足我们体积小、低功耗的要求，能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了，1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想，1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路，2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年，它的集成度越来越高，我们有一个著名的摩尔定律，摩尔（Gordon Moore）是Intel公司的创始人，他提出这个定律的时候是1965年，那时候他还不是在Intel，而是在仙童半导体公司做实验室主任，他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告，题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年，就是24个月翻一番，到现在摩尔定律还在起作用。我们前面说的是微电子技术，下面我们就再说一下光电子技术，为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈？光电看起来好像不相干，是两个独立的学科，实际上他们是有密