我国自主研发成功低成本毫米波相控阵芯片及天线

2020-02-20 来源:紫金山实验室 我要评论(0) 字号:

推动下一代宽带卫星通信和5G毫米波商用

飞机上刷手机,缓慢的速度是不是让人很着急?海上邮轮没手机信号,是不是觉得自己和世界都失联了?别急,解决这些问题的新技术来了。

1月19日,网络通信与安全紫金山实验室宣布重大成果:经过艰苦努力,完全自主可控,且成本超低的毫米波相控阵芯片问世,它速度快、覆盖广、价格大幅降低,一脚踢开了毫米波通信技术商用的“绊脚石”。

大规模毫米波相控阵系列成果展示

省委常委、市委书记张敬华,东南大学党委书记左惟,紫金山实验室主任刘韵洁院士,省科技厅厅长王秦,市领导徐曙海、蒋跃建,东南大学党委副书记郑家茂,省发改委、省教育厅、省工信厅有关负责同志参加。实验室执行主任冯记春主持发布会。

紫金山实验室执行主任冯记春主持发布会

中国工程院院士、紫金山实验室主任刘韵洁说:本次技术突破,将为我国5G优势延续5—10年打下重要基础。

紫金山实验室主任刘韵洁院士致辞

人类有一个梦想:建立覆盖全球每个角落的宽带通信网络,实现“上天下海进沙漠”都没有信号盲点。可基站千千万,却总有覆盖不到的地方。要达成目标,必须推动宽带卫星通信和5G毫米波通信这两件“工具”商用落地。

毫米波通信频谱资源丰富,境外投资研究机构Susquehanna报告透露,当前苹果正在研发支持毫米波的5G版iPhone。5G时代选择使用毫米波频段,速度就好比单车道升级为十车道。宽带卫星通信技术则可以借助低轨卫星,将信号覆盖到世界各个角落。美国太空探索技术公司(SpaceX)计划在五年内,发射4.2万颗卫星。

但是问题来了,宽带卫星通信和5G毫米波通信的关键核心器件——毫米波相控阵芯片一直身价高昂,影响了其商用推广。迄今为止,毫米波相控阵技术仅仅在对价格不敏感的领域得到部分应用,以256通道的典型相控阵天线为例,其售价高达上百万元。

“这个问题我们解决了!”网络通信与安全紫金山实验室常务副主任尤肖虎兴奋地说:“利用硅工艺,同样的大规模相控阵天线产品,我们把成本降低到了可商用的水平,实现了中国在该项技术上的突破,目前看与国际同行比较有成本优势,商用的最大障碍被清除!未来,乘客在飞机上打视频电话、上网看电影……将不再是遥不可及的梦想。”

紫金山实验室常务副主任尤肖虎教授宣布大规模毫米波相控阵系列成果发布

依托网络通信与安全紫金山实验室,基于东南大学移动通信国家重点实验室承担的国家863计划5G研究开发、国家重大科技专项等多个项目所形成的技术积累,尤肖虎教授和赵涤燹教授领导的课题组联合天锐星通科技有限公司,对超低成本CMOS工艺毫米波芯片、大规模天线阵设计进行了深入探索;深南电路股份有限公司同步解决了大规模天线阵电路板制造及集成工艺等关键技术。

经过艰苦努力,该成果落地:在世界上首次较为彻底地解决了阻碍CMOS毫米波通信芯片走向大规模推广应用的所有核心环节,从芯片、模块到天线阵面全面实现自主可控,技术水平处于国际领先。

相控阵动中通  2019 | Xphased

当天,网络通信与安全紫金山实验室、深南电路股份有限公司和天锐星通科技有限公司宣布强强联合,携手成立相控阵芯片与系统联合实验室,江宁经济技术开发区、网络通信与安全紫金山实验室、天锐星通科技有限公司也签署了CMOS毫米波芯片与相控阵天线研发与产业化合作协议,加速成果落地,将芯片成果在宽带卫星通信和5G毫米波等更多领域快速推广,努力使我国成为毫米波相控阵核心芯片这一关键技术的领先者和全球供应链的主要提供者。

相控阵芯片与系统联合实验室签约仪式

CMOS毫米波芯片与相控阵天线研发与产业化合作协议签约仪式

建设紫金山实验室是江苏省、南京市深入贯彻习近平总书记“加快新时代网络强国战略”指示精神的重要举措,对于引领我国信息技术发展,建设原始创新高地、聚集高端原创成果、发展通信与网络产业将发挥重要作用。实验室围绕网络通信与安全方面的国家重大需求,按照构建关键核心技术攻关新型举国体制的思路,集聚两院院士、长江学者等高端核心科研人员1000余人,与32个龙头企业、科研院所合作共建,面向中国网络2030目标愿景,开展前瞻性、基础性、前沿性研究,构建了未来网络国家重大科技基础设施,解决了网络操作系统、5G毫米波芯片和网络内生安全等重大科学技术问题。

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