全球首个!2025年8月29日凌晨1点前,中国刚刚又传来了一个好消息: 北京时

小斌斌说科技 2025-08-29 22:51:31

全球首个!2025年8月29日凌晨1点前,中国刚刚又传来了一个好消息:

北京时间8月28日,北京大学电子学院王兴军教授团队与香港城市大学王骋教授团队在国际顶刊《自然》宣布了一项颠覆性成果:全球首款基于光电融合技术的全频段自适应通信芯片研发成功!

这款仅指甲盖大小的芯片,首次实现了从微波、Sub-6GHz到毫米波乃至太赫兹频段的“一芯覆盖”,传输速率突破120Gbps,相当于每秒下载15部高清电影,且全频段性能零衰减。

传统无线通信的痛点在于“频段隔离”。例如,5G基站需依赖多套设备分别处理低频(覆盖广)和高频(速率高)信号,如同为每条公路修建独立的收费站,效率低、成本高且无法动态调度。

2019年韩国率先商用5G时,曾因高频毫米波穿透力差导致室内信号频繁中断,被迫追加部署数万个小基站,成本激增50%。

而新芯片通过光电融合架构,将电信号转换为光信号处理再转回电信号,利用光学的超宽频谱特性打通所有频段壁垒。

其核心是“集成光电振荡器”(OEO),通过光学微环谐振器精准锁定频率,在0.5-115GHz范围内实现任意频点信号的快速生成,噪声性能全程保持一致。

在复杂电磁战场环境中,传统通信设备常因频段单一易受干扰。1991年海湾战争期间,美军曾用电磁脉冲瘫痪伊拉克全军通信,但己方部队也因频谱冲突多次误伤友军。

2020年纳卡冲突中,阿塞拜疆使用土耳其提供的频段干扰系统,致使亚美尼亚苏-30战机与地面指挥失联。

新芯片的“环境智能”功能可实时感知电磁环境,自动跳转至未受干扰频段,如同为通信装备配备“频谱导航仪”。此外,其115GHz超高频支持太赫兹通信,为高分辨率战场雷达、隐身战机量子通信等应用铺平道路。

全球6G竞赛中,频谱资源争夺日趋白热化。美国SpaceX的“星链”计划占用大量低轨卫星频段,日本NTT试图用光无线技术(OWC)实现10Gbps传输,但均受限于天气和遮挡问题。

中国团队选择光电融合路线,源于薄膜铌酸锂材料的突破,该材料由华为2019年首次实现国产化,其电光转换效率比硅基材料高20倍。

芯片内部集成激光器、调制器和探测器,未来可制成U盘大小的模组嵌入手机、无人机甚至单兵头盔。

芯片的成功绝非孤例。2024年香港城市大学已研发出耗能降低80%的微波光子芯片,为本次突破奠定基础;北京大学团队则借助国家自然科学基金青年项目,攻克了铌酸锂晶圆键合工艺,使芯片良品率从35%提升至92%。

产业化层面,华为2023年建设的毫米波测试场已适配新芯片原型,江苏南大光电正联合中芯国际开发配套的宽频带天线模组。这意味着中国首次从材料、器件到整机实现全链路自主。

尽管技术领先,但6G国际标准制定仍存变数。国际电信联盟(ITU)计划2027年敲定6G标准,欧美企业正联合推动“软件定义无线电”(SDR)方案,试图以专利壁垒压制光电融合架构。

此外,太赫兹频段的大气衰减问题尚未完全解决,雨雾环境下信号可能损耗30%,需通过智能中继技术补偿。中国需在产业化阶段联合德法日等光芯片优势国家,推动光电融合成为国际主流标准。

这款芯片的价值远超技术本身。它首次将人工智能植入硬件底层,使设备能自主决策通信策略,而非依赖预设算法。

未来若搭载于6G基站,不仅可缓解演唱会、体育场等场景的网络拥堵,更能构建“通信-感知一体化”网络:车辆无需激光雷达即可通过基站信号感知周围障碍物,无人机群可在无GPS环境下同步协作。

从5G时代的跟随到6G时代的引领,中国正将科幻场景写入技术标准——这或许才是真正的“赢麻了”。

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评论列表

强劲精锐

强劲精锐

2
2025-08-30 03:20

在5G还没商用时吹到牛上天,到商用时信号差得让用户都不想用。

小斌斌说科技

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