1 月 31 日消息，据新华社报道，南开大学携手香港城市大学，成功研制出薄膜铌酸锂光子毫米波雷达芯片，在毫米波雷达领域取得重大突破。这一创新成果，为未来 6G 通信、智能驾驶、精准感知等前沿领域的应用奠定了坚实基础。

研究团队成员、南开大学教授朱厦说，该芯片基于兼容CMOS工艺的4英寸薄膜铌酸锂平台设计，实现了厘米级距离与速度探测分辨率，并在逆合成孔径雷达（ISAR）二维成像方面展现出卓越的精度，该成果1月27日发表在《自然·光子学》杂志上。这一创新成果有效突破了传统电子雷达在低频段窄带宽上的技术瓶颈，推动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迈上新台阶。

微波光子学应用广泛，包括通信、雷达、电子战等。而微波光子雷达作为该技术的延伸，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性质，成为实现高性能电光调制的理想选择。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，为车载雷达、机载雷达和智能家居等领域带来变革。

研究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，完成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，团队进行了一系列实验，包括测距、测速和逆合成孔径成像测试。结果显示，该雷达能够精准探测距离和速度，并对不同目标进行高清晰度的成像。

朱厦表示，该成果不仅提升了现有微波光子雷达的性能，还为未来高性能、小型化光子雷达系统的发展树立了新标杆。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，标志着微波光子雷达技术发展的重要里程碑。

据悉，该团队所研发的集成光子毫米波雷达芯片于 2025 年 1 月 27 日在 Nature Photonics 期刊在线发表。此项创新成果成功打破了片上光子雷达在频率与带宽上的限制，是光子雷达技术发展道路上的重要里程碑。

▲ 片上光子毫米波雷达芯片

该芯片实现了厘米级高分辨率测距、测速和逆合成孔径雷达成像，能够高效实现毫米波 V 频段雷达信号的生成（中心频率为 45 GHz，带宽为 10 GHz）以及目标回波的去斜，成功突破了先进制程中高速数模 / 模数转换器对雷达性能的限制。

研究团队开展了一系列测试实验，全面探究此集成薄膜铌酸锂光子毫米波雷达的测距、测速和成像性能。

▲ 光子毫米波雷达芯片实现

实验结果显示，此集成光子毫米波雷达在测距、测速及成像功能的分辨率均超越厘米级，距离分辨率达 1.5 cm，速度探测分辨率达 0.067 m/s，逆合成孔径雷达二维成像分辨率达 1.5 cm × 1.06 cm，与传统毫米波雷达系统和其他片上雷达芯片相比，在分辨率、灵活性和适用性方面实现了跨越式提升，能够精准捕捉目标的细微特征，如位置、速度以及形状与姿态，为高精度目标探测提供了强有力的支持。