随着通信技术的发展，毫米波频段正逐步成为宽带卫星通信、5G 乃至未来 6G 移动通信发展的 " 黄金 " 频段。然而，在现实生活场景应用中，毫米波通信传播常常受到距离和阻挡物的限制，这也成为国际通信科研发展的一大瓶颈。近日，从东南大学移动通信国家重点实验室传来好消息，由该实验室主任、紫金山实验室首席科学家尤肖虎教授领衔的 "CMOS 毫米波芯片与大规模集成相控阵 " 研究项目，很好地破解这一难题。团队研发的毫米波芯片具有高集成、低成本的特性，目前已与 30 多家科技企业签订开发应用合作。据悉，在 3 月 4 日教育部科技委组织评选的 2020 年度 " 中国高等学校十大科技进展 " 中，该创新成果也成功入选。

　　随着 5G 时代的来临，发展更高频段的 5G 毫米波是大势所趋。" 毫米波的特点在于其带宽非常宽，但传播距离很近，容易受遮挡。所以，如何解决这个问题，是毫米波能否用于 5G 以及卫星通信的关键难点之一。"3 月 22 日，在紫金山实验室，尤肖虎教授接受记者采访时表示，想要解决这个问题，需要满足两个条件，首先是让毫米波无线通信距离传得更远，其实是让毫米波通信尽可能不受阻挡，能自由传播。" 以前电波是按照球面状来传播，而利用相控阵则能使电波沿着一条直线传播。这样一来，传输距离就不单单是几十米，甚至可以传递到 3 万多公里之外。" 尤教授介绍说，" 相控阵的奥秘实际上就是让电波能够朝着某一方向集中传播，从而延长传播距离，使得 5G 毫米波能够应用于移动通讯以及卫星通信。"

　　如何让毫米波不受阻挡，达到自由传播？尤肖虎举例说，对于室内来说，如果可以在房间内部署多个毫米波基站的前端，房间里的每一个角落都有相应的毫米波前端可以与设备进行连接，这样问题就能得到有效解决。而想要达到这一点，研发新型集成相控阵技术迫在眉睫。

　　传统的毫米波相控阵通常基于化合物半导体芯片加以实现，由于制作成本高昂 , 极大地限制了其应用范围。尤肖虎教授、赵涤燹教授等人组成的联合研究团队，经过 6 年多的探索，突破了 CMOS 器件固有瓶颈，成功研制出 Ka 频段毫米波 CMOS 相控阵芯片，并探索出基于高密度混压 PCB 工艺的大规模集成相控阵解决方案，具有超高集成度、超低成本等特点。尤肖虎表示，CMOS 毫米波大规模集成相控阵研制成功之后，相同的工程量，此项技术可以将成本降低至原本的 1/10。

　　此外，团队还设计了一系列新型构建电路，在系统上进行创新，让毫米波信号可以合理分配给不同芯片，形成一个非常稳定的系统。目前，30 多个厂家正围绕着这项成果开发各自产品，成果已在车载、船载和无人机宽带卫星移动通信和毫米波 5G 领域得到规模性应用。" 可以说，这项技术正走出实验室，逐步走向市场。"

　　（来源：江苏广电融媒体新闻中心/王尧 黄迪 通讯员/唐瑭 编辑/汪泽）