南开大学与香港城市大学合作研究取得突破性进展,近日成功研发出一款基于薄膜铌酸锂材料的光子毫米波雷达芯片。这一创新成果在毫米波雷达技术领域树立了新的里程碑,为6G通信、智能驾驶以及精准感知等前沿领域的应用提供了坚实的技术支撑。
据了解,这款芯片采用了与CMOS工艺兼容的4英寸薄膜铌酸锂平台设计,不仅在厘米级距离与速度探测上实现了高分辨率,还在逆合成孔径雷达(ISAR)二维成像方面展现出卓越的精确度。该研究成果已于1月27日在国际权威期刊《自然·光子学》上发表。
南开大学研究团队成员朱厦教授指出,该芯片有效突破了传统电子雷达在低频段窄带宽上的技术局限,推动了集成光子毫米波雷达系统在分辨率、灵活性、适用性和集成度方面的全面提升。这一创新不仅提升了雷达系统的性能,更为未来光子雷达系统的小型化、高性能化发展指明了方向。
微波光子学作为通信、雷达、电子战等领域的重要技术,其延伸应用——微波光子雷达,打破了传统电子雷达在频率和带宽间的权衡。薄膜铌酸锂材料因其独特的电光调制性能,成为实现高性能微波光子雷达的理想选择。通过结合先进的光子集成材料与工艺,微波光子雷达有望在未来实现更高频率、更大带宽和更小尺寸的发展。
在研究过程中,团队通过优化制备技术,成功在单一芯片上集成了倍频模块和回波去斜模块,实现了高效的毫米波雷达信号产生、处理和接收。为了验证雷达的性能,团队开展了多项实验,包括测距、测速和逆合成孔径成像测试。实验结果显示,该雷达能够精确探测目标距离和速度,并对不同目标进行高清晰度的成像。
朱厦教授表示,该研究成果不仅标志着微波光子雷达技术发展的重要里程碑,更为未来高性能、小型化光子雷达系统的发展树立了新的标杆。在即将到来的6G时代,这项技术有望在多个领域引发重大变革,为科技进步和社会发展注入新的活力。