外表看上去像一块普通玻璃，表面规则分布着密密麻麻的线条，这款名为“玻璃基全息数字相控阵”的器件，是卫星通信的核心设备。前不久，由南京信息工程大学与南京中网卫星通信股份有限公司联合发布的这一成果正式亮相，标志着我国卫星通信地面终端核心器件迈入低成本、高性能、全场景适配、可规模化量产的全新阶段。

“大锅”成过去式：一块“玻璃”让卫星通信更省钱更灵活

全球卫星通信产业正在经历一场深刻变革。低轨卫星跑得快、在领土上空停留时间短，这对地面终端的跟踪能力提出了极高要求。

“传统的卫星接收天线长得像一口大锅，体积庞大，靠机械转动来对准卫星，无法满足车载、机载等移动场景的需求。”南京信息工程大学电子与信息工程学院院长张治中坦言，我国在卫星通信核心器件领域长期面临“卡脖子”的困境，即便是当前主流的硅基、液晶基相控阵天线，也面临着成本高企、功耗过大的难题。

面对困境，团队选择了一条截然不同的技术路径——玻璃基全息数字相控阵。它的形态就像一块笔记本屏幕大小的玻璃板，却能自动让波束“盯住”卫星，不需要任何机械转动。更厉害的是，它的成本只有传统相控阵的1/10，功耗也是1/10，整机厚度更是降低到原来的1/10左右。

为何有如此巨大的降幅？南京中网卫星通信股份有限公司副总经理李玮解释，传统有源相控阵的核心芯片、制造工艺、设计软件等多受制于国外，成本下降极其困难，而玻璃基全息技术，正好用上了国内成熟的面板工艺。

“全球70%的面板产能在中国，大量3.5代、4代产线正面临转型，这些厂家也在寻找非显示类应用场景。”李玮说，他们与国内面板厂家、材料厂家进行了多轮沟通，双方一拍即合。利用液晶面板成熟的工艺，简单而言，就是用造彩电显示器的工艺来做卫星天线，成本自然就降下来了。“令人惊喜的是，经过定制化研发和测试，某些指标上甚至超过了国外材料。目前，我们的成果已完成关键工艺验证与原理性验证，正有序推进样机研制与工程化开发工作。”

二十年磨一剑：校企协同攻克“算不出、买不到”的难关

“企业懂需求、能做工程；高校有人才、能攻专项”，这种互补优势让南京信息工程大学与南京中网卫星通信股份有限公司的合作从一开始就瞄准了真问题。自2006年起，双方建立起合作关系，二十年的默契为这场技术攻关打下了坚实基础。

然而，真正的攻关之路充满荆棘。“除了材料之外，最大的技术瓶颈是，玻璃基全息相控阵的电极单元数量极其庞大，现有的电磁仿真计算软件无法预估它的运行效果。”张治中表示，过去天线设计有完整的数学模型作为根基，但这项技术太复杂，无法建立完备的数学模型。

没有数学支撑，就没有明确的目标和路径，怎么办？团队只能采用“笨办法”——用不完备的数学描述，一点一点拼凑逼近，再结合实测效果反复交错验证。

最激动人心、最巧合的时刻，发生在2025年11月的一天。那天，南信大校长陈海山带队前往中网卫通公司现场，团队中的郭晓旭老师和博士生刘涛正在寒冷的天气里枯燥地旋转天线，测试灵敏度、极化等指标。突然，指标就上来了！整个团队瞬间沸腾。

“之前一直怀疑波束控制算法有问题，后来经过排查发现，原来是硬件问题。”张治中回忆，硬件问题一解决，测试就通过了，项目由此迈出关键一步。这一看似偶然的突破，也验证了校企协同研发的独特价值：博士生长期扎根企业一线，在日复一日的测试中，用耐心和细致发现了真正的工程问题，最终推动技术走向成熟。

同样难忘的，还有另一个攻关场景。李玮介绍，玻璃面板生产中涉及驱动芯片与面板的黏合工艺，因为不清楚特殊要求，他们与面板厂家合作屡屡失败。“我们在全国各地到处寻找能实现工艺的厂家。一次测试中，有人手一按某个地方，屏幕上突然出现了条纹，大家兴奋不已，却怎么也找不到原因。经过无数次实验，才发现是某个电阻或黏合材料的问题，一个小小的工艺改进就解决了大问题。”

从实验室到千行百业：卫星通信即将“飞入寻常百姓家”

一块“玻璃”能做什么？答案远不只是替代传统卫星接收器那口“大锅”。从无人机低空经济到单兵作战，从应急通信到固定基站，这项技术的应用场景几乎覆盖了卫星通信的所有领域。

海洋场景的需求尤其迫切。“船在海上行驶，一般都离岸500—800公里，机械天线一旦发生故障，维修成本极大，维修人员还要‘看海看天’。”李玮介绍，随着低轨卫星增多，高轨、低轨、物联网等不同频率并存，机械天线根本无法解决，只能用相控阵。

南京中网卫星通信股份有限公司董事长王巧樑向记者描绘了几个具体画面：它可集成至车载终端设备中，为智能网联汽车提供高速卫星通信链路，有效支撑自动驾驶及车路协同场景；装在无人机、无人车上，这些智能具身机器人就能依托卫星通信链路，实现无盲区、全时空的无缝覆盖，可广泛应用于应急救援、资源勘探等极端场景；而新型手持通信终端，则让一部小小的设备同时兼具个人通信与公务应急双重属性。

“总体而言，这款低成本、小体积、低功耗的产品，能替代传统相控阵天线，成为万物互联时代的重要支撑。”王巧樑说。

张治中进一步展望，未来6G通信将是空天地海一体化，每个家庭、每个人都有可能用到卫星天线。“现在的智能手机的‘卫星功能’，大多只能发短报文或定位，属于窄带通信，无法实现真正的视频通话或宽带通信。而要流畅地传播视频、语音通信，带宽需要达到几兆，这项技术正好能实现真正的卫星宽带通信。”他表示，针对不同应用场景，产品形态、功能和指标会不同。未来，校企将进一步聚焦具体场景，根据市场需求决定优先进军对应领域。

http://njrb.njdaily.cn/njrb/h5/html5/2026-04/09/content_57_259360.htm南京日报20260409 A7版