南开大学与香港城市大学协作打破毫米波雷达芯片技能
近来,南开大学与香港城市大学联合研宣布一种新式的薄膜铌酸锂光子毫米波雷达芯片,在毫米波雷达范畴取得了重大打破。这项研讨将为未来的6G通讯、智能驾驭以及精准感知等前沿技能奠定了坚实的根底。通过优化制备技能,研讨团队成功在单一芯片上集成了倍频模块与回波去斜模块,完结了毫米波雷达信号的高效发生、处理与接纳。
毫米波雷达芯片是雷达体系的中心,可以高效交融射频与数字信号处理技能。当雷达勘探器发射高频电磁波信号时,芯片的射频前端担任接纳反射回的回波。凭仗杰出的频率选择性及信号扩大才能,它能捕捉到弱小信号。信号进一步通过数字信号处理模块,使用快速傅里叶变换(FFT)等算法完结解调、滤波和扩大处理,然后根据电磁波传达特性及多普勒效应准确测算方针的间隔和速度。
近年来,雷达技能阅历了明显的进化,前期的雷达芯片由许多分立电子元件构成,体积十分巨大且能耗高,功用有限。进入20世纪90年代,砷化镓(GaAs)工艺的呈现提高了雷达芯片的集成度和信号处理速率,虽然其昂扬的制作本钱约束了大规模使用。跟着锗硅(SiGe)工艺于2007-2017年间的遍及,雷达芯片出产所带来的本钱进一步下降,完结了更高的集成度。CMOS工艺的鼓起则标志着雷达芯片开展的新潮流,具有更快的处理速度和更低的本钱。
雷达芯片在实践使用中展现出强壮的才能,尤其是在智能驾驭范畴。其可以实时勘探车辆四周的环境,然后提高驾驭的安全性和舒适性。例如,特斯拉的Autopilot体系就大范围的使用了毫米波雷达芯片,辅佐驾驭功用的完结依赖于这项技能的高效性。无人机、安防、工业等多个范畴也在使用雷达芯片来增强环境感知才能和自动化水平。
在雷达芯片职业中,既有恩智浦、英飞凌等传统半导体巨子的竞赛,也涌现出Uhnder等新式科技公司。跟着工业加快开展与商场需求的驱动,国内雷达芯片企业如加特兰微电子等也在锋芒毕露。根据商场研讨机构的数据,估计全球雷达芯片商场规模将从2022年的50亿美元增长到2027年的120亿美元,商场潜力巨大。
整体来看,南开大学与香港城市大学的这项立异效果不只提高了微波光子雷达的功用,更为未来高功用的小型化光子雷达体系的开展树立了新的标杆。这将为立刻就要降临的6G年代和智能化年代带来重要的技能支撑,从而引领多个职业的革新与立异。
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