第484章 讓問題變得更有趣一些
接收到二把手的眼神，唐森知道該自己上場了，他放下手裡的材料，開口解釋道：
「肖教授，我先簡單介紹一下我們目前的情況吧。
我們整個空間太陽能電站的核心鏈路主要分為三段，首先，是先將光伏板發送到太空上，實現太空發電，然後將電能通過磁控管轉換成微波，最後，微波通過天線陣列定向發射回地面，地面接收陣列再通過整流天線把微波變回直流電併入電網。
之前的研究中我們已經解決了太空電站的規劃和短距離的能量轉換問題，但是難點還有很多。目前最大的技術難點是在微波傳輸這一段。」
他把面前一份技術報告翻到某一頁，指著上面一組實驗數據，說道：
「我們的發射天線陣列採用的是相控陣技術，用精密算法控制每一個小天線的發射相位，讓所有微波信號在空間中疊加時，發散的旁瓣互相抵消，只在正前方形成一道筆直的能量束。
但問題在於，這道能量束穿過大氣層時，會受到電離層非均勻介質的干擾。
電離層的電子密度是隨時間和空間變化的，微波穿過時會發生相位偏移和波前畸變，導致地面接收陣列上的能量分布出現不均勻的熱斑，傳輸效率大幅下降。
我們試過好幾種方法來解決這個問題，但是要麼是傳輸效率提升不大，要麼就是成本太高，不適合實際應用。」
他合上報告，眼含期待的看著肖宿。
「我昨晚看了您的通信方案，裡面提到用和樂群約束來處理非均勻介質邊界上表面波模態的色散失配和阻抗跳變，不知道這套方法對微波在電離層中的相位補償有沒有參考價值？」
唐森的描述肖宿雖然只聽了一遍，但是已經在腦子裡把整個鏈路拆解完了，太空發電，確實很有趣，他的眼睛瞬間就亮了。
他沒有回答唐森的問題，而是反問道：
「你們現在用的相控陣相位校準，是閉環的還是開環的？」
唐森微微一愣，沒想到肖宿一上來就問了一個這麼精準的問題。
相控陣的相位校準模式是整個微波傳輸系統最核心的控制參數，一般人聽完整套介紹可能還得消化半天「非均勻介質」和「波前畸變」的關係，他卻直接跳到了整個系統最要害的地方了。
果然，盛名之下無虛士。
「目前是開環的。
我們在地面先標定好相位參數，然後根據預設的大氣模型做補償，可電離層的實時變化太快了，預設模型根本跟不上。」
「開環當然跟不上，電離層的電子密度波動周期是毫秒級的，你們用預設模型做補償，等模型算完電離層已經變了，必須做成閉環自適應。
在接收端實時監測波前畸變，把畸變數據通過上行鏈路反饋給發射端，發射端根據反饋數據動態調整每個陣元的相位。
這個閉環的延遲必須壓到微秒級以下，否則反饋數據和實時波前之間又會產生新的偏差。」
唐森的眉頭微微動了一下。
這個問題他當然也知道，他的團隊花了將近兩年時間試圖搭建一套實時閉環反饋系統，但卡在兩個地方一直沒走通：一是反饋信號的傳輸延遲，二是反饋數據的處理速度。
他只是沒想到肖宿聽完一遍就能直接點出了這兩個核心難點，當場態度就變得更慎重了。
「反饋信號的傳輸延遲我們目前還解決不了，」唐森說，「從地面接收端到太空發射端，來回通信鏈路本身就有延遲，再加上信號處理的時間，根本達不到微秒級。
另外，反饋數據量太大了，接收端需要實時監測整個陣列面上的能量分布，數據吞吐量對現有的星地通信鏈路來說是天文數字。」
肖宿聽完這句話，左手托腮，沉默了下來。
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整個辦公室里所有人的目光都落在他身上，沒有人說話。
二把手端起了茶杯又放下，趙鐵軍把手裡那支鋼筆轉了好幾圈，傅訪暘靠在沙發上，手指無意識的摩挲著。
大家都看出來這個少年正在思考，沒有人敢在這個時候打斷他。
肖宿沉默下來倒不是因為唐森的問題有多難。
唐森的微波傳能系統和他現在要做的無線通信系統其實還真差不多，唐森他們的課題，系統的發射端在太空，接收端在地面，中間隔著幾千公里的非均勻大氣層。
他要做的無網線通信系統，發射端和接收端都在地面，中間隔著的是城市建築、地形起伏、天氣變化造成的複雜電磁環境。
兩者都是在非均勻介質中實現電磁波的定向、低損耗、高保真傳輸。
唐森卡住的地方是反饋信號的傳輸延遲太大，數據量太大，這個問題其實也是他之前考慮過的無線通信問題的難點，而剛好，這個難點剛剛被他解決了。
也就是說，唐森他們的這個問題，只要把他們解決無線通信問題的方法轉移過來就行了，根本沒什麼需要擔心的。
肖宿低頭是因為他突然想到了一個更加有趣的想法。
唐森的太空發電站是一個很有意思的課題，在太空中建立光伏發電站為地面提供了無限的清潔能源，這種想法不僅大膽而且極具前景。
不過，他覺得唐森的課題有一個地方有些太拘束了，他們還是太局限於原本的軌道，只想著在地面建立一個固定的接收基站來吸收從太空傳回來的能量，主要目光還是凝聚在如何優化接收器本身，沒想過其他的接收方式。
而肖宿則想的是，為什麼能量轉換器必須是固定的某個東西呢？為什麼不能像無網線信號接收器一樣，做一個移動的能源接收端呢？
如果能量接收端就像手機通信端一樣，不需要任何固定基站，那不就能隨時隨地接收太空傳回來的能量了嗎？
到時候，現有的整個能源傳輸體系，就比如那些輸電網、變電站、電纜等等，全部都可以被替代了，用電的方式完全可以更加自由和簡單。
「肖教授，我先簡單介紹一下我們目前的情況吧。
我們整個空間太陽能電站的核心鏈路主要分為三段，首先，是先將光伏板發送到太空上，實現太空發電，然後將電能通過磁控管轉換成微波，最後，微波通過天線陣列定向發射回地面，地面接收陣列再通過整流天線把微波變回直流電併入電網。
之前的研究中我們已經解決了太空電站的規劃和短距離的能量轉換問題，但是難點還有很多。目前最大的技術難點是在微波傳輸這一段。」
他把面前一份技術報告翻到某一頁，指著上面一組實驗數據，說道：
「我們的發射天線陣列採用的是相控陣技術，用精密算法控制每一個小天線的發射相位，讓所有微波信號在空間中疊加時，發散的旁瓣互相抵消，只在正前方形成一道筆直的能量束。
但問題在於，這道能量束穿過大氣層時，會受到電離層非均勻介質的干擾。
電離層的電子密度是隨時間和空間變化的，微波穿過時會發生相位偏移和波前畸變，導致地面接收陣列上的能量分布出現不均勻的熱斑，傳輸效率大幅下降。
我們試過好幾種方法來解決這個問題，但是要麼是傳輸效率提升不大，要麼就是成本太高，不適合實際應用。」
他合上報告，眼含期待的看著肖宿。
「我昨晚看了您的通信方案，裡面提到用和樂群約束來處理非均勻介質邊界上表面波模態的色散失配和阻抗跳變，不知道這套方法對微波在電離層中的相位補償有沒有參考價值？」
唐森的描述肖宿雖然只聽了一遍，但是已經在腦子裡把整個鏈路拆解完了，太空發電，確實很有趣，他的眼睛瞬間就亮了。
他沒有回答唐森的問題，而是反問道：
「你們現在用的相控陣相位校準，是閉環的還是開環的？」
唐森微微一愣，沒想到肖宿一上來就問了一個這麼精準的問題。
相控陣的相位校準模式是整個微波傳輸系統最核心的控制參數，一般人聽完整套介紹可能還得消化半天「非均勻介質」和「波前畸變」的關係，他卻直接跳到了整個系統最要害的地方了。
果然，盛名之下無虛士。
「目前是開環的。
我們在地面先標定好相位參數，然後根據預設的大氣模型做補償，可電離層的實時變化太快了，預設模型根本跟不上。」
「開環當然跟不上，電離層的電子密度波動周期是毫秒級的，你們用預設模型做補償，等模型算完電離層已經變了，必須做成閉環自適應。
在接收端實時監測波前畸變，把畸變數據通過上行鏈路反饋給發射端，發射端根據反饋數據動態調整每個陣元的相位。
這個閉環的延遲必須壓到微秒級以下，否則反饋數據和實時波前之間又會產生新的偏差。」
唐森的眉頭微微動了一下。
這個問題他當然也知道，他的團隊花了將近兩年時間試圖搭建一套實時閉環反饋系統，但卡在兩個地方一直沒走通：一是反饋信號的傳輸延遲，二是反饋數據的處理速度。
他只是沒想到肖宿聽完一遍就能直接點出了這兩個核心難點，當場態度就變得更慎重了。
「反饋信號的傳輸延遲我們目前還解決不了，」唐森說，「從地面接收端到太空發射端，來回通信鏈路本身就有延遲，再加上信號處理的時間，根本達不到微秒級。
另外，反饋數據量太大了，接收端需要實時監測整個陣列面上的能量分布，數據吞吐量對現有的星地通信鏈路來說是天文數字。」
肖宿聽完這句話，左手托腮，沉默了下來。
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二把手端起了茶杯又放下，趙鐵軍把手裡那支鋼筆轉了好幾圈，傅訪暘靠在沙發上，手指無意識的摩挲著。
大家都看出來這個少年正在思考，沒有人敢在這個時候打斷他。
肖宿沉默下來倒不是因為唐森的問題有多難。
唐森的微波傳能系統和他現在要做的無線通信系統其實還真差不多，唐森他們的課題，系統的發射端在太空，接收端在地面，中間隔著幾千公里的非均勻大氣層。
他要做的無網線通信系統，發射端和接收端都在地面，中間隔著的是城市建築、地形起伏、天氣變化造成的複雜電磁環境。
兩者都是在非均勻介質中實現電磁波的定向、低損耗、高保真傳輸。
唐森卡住的地方是反饋信號的傳輸延遲太大，數據量太大，這個問題其實也是他之前考慮過的無線通信問題的難點，而剛好，這個難點剛剛被他解決了。
也就是說，唐森他們的這個問題，只要把他們解決無線通信問題的方法轉移過來就行了，根本沒什麼需要擔心的。
肖宿低頭是因為他突然想到了一個更加有趣的想法。
唐森的太空發電站是一個很有意思的課題，在太空中建立光伏發電站為地面提供了無限的清潔能源，這種想法不僅大膽而且極具前景。
不過，他覺得唐森的課題有一個地方有些太拘束了，他們還是太局限於原本的軌道，只想著在地面建立一個固定的接收基站來吸收從太空傳回來的能量，主要目光還是凝聚在如何優化接收器本身，沒想過其他的接收方式。
而肖宿則想的是，為什麼能量轉換器必須是固定的某個東西呢？為什麼不能像無網線信號接收器一樣，做一個移動的能源接收端呢？
如果能量接收端就像手機通信端一樣，不需要任何固定基站，那不就能隨時隨地接收太空傳回來的能量了嗎？
到時候，現有的整個能源傳輸體系，就比如那些輸電網、變電站、電纜等等，全部都可以被替代了，用電的方式完全可以更加自由和簡單。