近日，南開(kāi)大學(xué)與香港城市大學(xué)攜手合作，在毫米波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域取得了令人矚目的成就。他們成功研發(fā)出一款薄膜鈮酸鋰光子毫米波雷達(dá)芯片，為6G通信、智能駕駛以及精準(zhǔn)感知等前沿科技的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
據(jù)了解，這款創(chuàng)新芯片是基于4英寸薄膜鈮酸鋰平臺(tái)設(shè)計(jì)的，完美兼容CMOS工藝。它不僅實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)的距離與速度探測(cè)分辨率，更在逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）的二維成像方面展現(xiàn)出非凡的精度。這一研究成果已于1月27日在國(guó)際權(quán)威期刊《自然·光子學(xué)》上發(fā)表。
南開(kāi)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)成員、教授朱廈指出，這款芯片有效突破了傳統(tǒng)電子雷達(dá)在低頻段窄帶寬上的技術(shù)局限，使得集成光子毫米波雷達(dá)系統(tǒng)在分辨率、靈活性、適用性和集成度等方面實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。這一創(chuàng)新不僅提升了雷達(dá)系統(tǒng)的性能，更為其未來(lái)的廣泛應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景。
微波光子學(xué)作為一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的技術(shù)，涵蓋了通信、雷達(dá)、電子戰(zhàn)等多個(gè)領(lǐng)域。而微波光子雷達(dá)作為其延伸，更是打破了傳統(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)，成為了實(shí)現(xiàn)高性能電光調(diào)制的理想材料。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，從而引領(lǐng)車(chē)載雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)和智能家居等領(lǐng)域的變革。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)不斷優(yōu)化制備技術(shù)，成功地在單一芯片上集成了倍頻模塊和回波去斜模塊，實(shí)現(xiàn)了高效的毫米波雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生、處理和接收。為了驗(yàn)證這款雷達(dá)的性能，團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，包括測(cè)距、測(cè)速以及逆合成孔徑成像測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該雷達(dá)能夠精準(zhǔn)地探測(cè)距離和速度，并對(duì)不同目標(biāo)進(jìn)行高清晰度的成像。
朱廈教授表示，這款薄膜鈮酸鋰光子毫米波雷達(dá)芯片的研發(fā)成功，不僅標(biāo)志著微波光子雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的重要里程碑，更為未來(lái)高性能、小型化光子雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展樹(shù)立了新的標(biāo)桿。在即將到來(lái)的6G時(shí)代，這項(xiàng)技術(shù)有望在多個(gè)領(lǐng)域引發(fā)重大變革，推動(dòng)科技的飛速發(fā)展。
