新一代雷达芯片 打开6G全新可能

香港城市大学（城大）的研究人员研发出全球首个集成光子毫米波雷达芯片，以极其精巧的装置达成前所未有的精确度，为雷达技术带来突破。这项突破标志着通信感知一体化（ISAC）网络的发展向前迈进一大步，为更复杂和功能更强大的6G技术应用铺路。

毫米波雷达将在未來6G时代扮演举足轻重的角色，可让无线连接设备对周围环境进行高分辨率的探测和感知。针对传统电子雷达长期受到频率与帶宽之间取舍的问题，城大研究团队开发了了突破性的解决方案。他们将电子雷达讯号以光讯号的形式产生并处理，充分利用了光学系统固有的宽频操作优势。此外，这项技术运用最先进的集成光子技术，将核心系统缩小至比硬币还小的尺寸。

领导今次研究的城大电机工程学系王骋教授说：「这项工作展示了首个可在毫米波频段运作的集成光子雷达，其分辨率是迄今所有片上光子雷达中最高的。这标志着光子雷达技术发展的一个重要里程碑」。

该系统在毫米波 V 波段（中心频率45GHz）运作，频宽达10 GHz，可为测距、速度侦测和逆合成孔径雷达 (ISAR) 提供卓越的精确度。技术的突破点在于将讯号产生与目标回波处理整合在单一芯片上，大大降低了对昂贵的高速数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的依赖。这种设计得以实现，有赖城大科学家多年研究及精心开发的铌酸锂薄膜光子平台

团队的创新不仅限于技术性能，还在实际应用上有所突破。他们开发了一个可在4英寸晶圆上进行规模生产的解决方案，提高成本效益，可望在未来无线网络中广泛应用。

王教授补充说：「未来6G网络不仅需要更高的数据传输量，还需要具备高分辨率环境感测能力。我们的解决方案提供高分辨率实时态势感知，为室内传感、自动驾驶和生命体征监测等应用开辟了新的可能性。」

 

这项题为 “Integrated lithium niobate photonic millimeter-wave radar”的研究最近发表在 Nature Photonics。南开大学的朱厦教授及城大博士生的张依文为论文第一作者。城大电机工程学系的王骋教授、潘裕斌教授和南开大学的祝宁华院士为通讯作者。其他共同作者包括：城大的冯寒珂博士和王永吉、北京工业大学的冯佳雪以及中国科学院半导体研究所的翟鲲鹏。

如有查询，欢迎联络城大电机工程学系的王骋教授（电邮：cwang257@um.cityu.edu.hk）。