蘇州納米所在氮化鎵基無(wú)源太赫茲相控陣機(jī)制研究方面取得進(jìn)展

隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，太赫茲波因超寬帶、高定向性和高分辨率等優(yōu)勢(shì)，成為6G通信的重要頻譜資源。然而，頻率升高帶來(lái)的路徑損耗加劇和信號(hào)源輸出功率降低等問(wèn)題，使系統(tǒng)對(duì)高精度、低損耗、大視場(chǎng)的波束控制器件提出嚴(yán)苛要求。 17tph;  
中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所秦華團(tuán)隊(duì)提出并研制了基于氮化鎵肖特基二極管（GaN SBD）的無(wú)源太赫茲相控陣芯片原型，其工作頻率為0.32 THz，陣列規(guī)模為32×25。這一芯片利用GaN SBD的高速變?nèi)萏匦詫?shí)現(xiàn)陣列天線諧振模式的動(dòng)態(tài)調(diào)控，支持模擬和數(shù)字調(diào)相兩種工作模式。在0至210°的連續(xù)相位調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，平均插入損耗為5 dB，調(diào)制速率超過(guò)200 MHz，平均相位調(diào)節(jié)誤差為1.8°。 a8rsF  
進(jìn)一步，針對(duì)現(xiàn)有GaN晶圓材料的非均勻性和SBD工藝偏差導(dǎo)致陣元間相位調(diào)節(jié)存在偏差的問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)提出了基于差分進(jìn)化的控制策略，使主瓣增益提升了4.2 dB，并有效抑制了旁瓣水平。在±45°掃描范圍內(nèi)，波束增益為18 dBi。基于該芯片，團(tuán)隊(duì)演示驗(yàn)證了目標(biāo)的跟蹤定位和信號(hào)的定向傳輸?shù)裙δ堋?span style="display:none"> 9Gfm?.O5