南開大學(xué)與香港城市大學(xué)攜手，在毫米波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。兩?？蒲袌F(tuán)隊(duì)共同研發(fā)出基于薄膜鈮酸鋰的光子毫米波雷達(dá)芯片，這一創(chuàng)新成果將為6G通信、智能駕駛以及精準(zhǔn)感知等多個前沿領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
據(jù)南開大學(xué)教授、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員朱廈介紹，這款光子毫米波雷達(dá)芯片采用4英寸薄膜鈮酸鋰平臺設(shè)計(jì)，與CMOS工藝兼容。它不僅實(shí)現(xiàn)了厘米級的距離與速度探測分辨率，更在逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）二維成像方面展現(xiàn)了非凡的精確度。該研究成果已于1月27日在《自然·光子學(xué)》雜志上發(fā)表。
這一創(chuàng)新技術(shù)的誕生，有效打破了傳統(tǒng)電子雷達(dá)在低頻段窄帶寬上的技術(shù)局限。相較于傳統(tǒng)電子雷達(dá)，集成光子毫米波雷達(dá)系統(tǒng)在分辨率、靈活性、適用性和集成度方面均實(shí)現(xiàn)了顯著提升。這一突破有望為微波光子學(xué)的廣泛應(yīng)用，包括通信、雷達(dá)、電子戰(zhàn)等領(lǐng)域，注入新的活力。
微波光子雷達(dá)作為微波光子學(xué)的延伸，打破了傳統(tǒng)電子雷達(dá)在頻率和帶寬之間的權(quán)衡。薄膜鈮酸鋰材料憑借其獨(dú)特的性質(zhì)，成為實(shí)現(xiàn)高性能電光調(diào)制的理想材料。通過結(jié)合先進(jìn)的光子集成材料與工藝，微波光子雷達(dá)有望實(shí)現(xiàn)更高頻率、更大帶寬和更小尺寸的發(fā)展，為車載雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)和智能家居等領(lǐng)域帶來革命性的變革。
在研發(fā)過程中，研究團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化制備技術(shù)，成功在單一芯片上集成了倍頻模塊和回波去斜模塊，從而實(shí)現(xiàn)了高效的毫米波雷達(dá)信號產(chǎn)生、處理和接收。為了驗(yàn)證雷達(dá)的性能，團(tuán)隊(duì)開展了一系列實(shí)驗(yàn)，包括測距、測速和逆合成孔徑成像測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該雷達(dá)能夠精確探測距離和速度，并對不同目標(biāo)進(jìn)行高清晰度的成像。
朱廈教授表示，這一創(chuàng)新成果不僅提升了現(xiàn)有微波光子雷達(dá)的性能，更為未來高性能、小型化光子雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展樹立了新的標(biāo)桿。在即將到來的6G時(shí)代，這項(xiàng)技術(shù)有望在多個領(lǐng)域引發(fā)重大變革，成為微波光子雷達(dá)技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑。
