中國(guó)科大在6G濾波器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

  ICC訊 近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)科大”)網(wǎng)站對(duì)外發(fā)布，中國(guó)科大在6G濾波器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

  中國(guó)科大微電子學(xué)院左成杰教授研究團(tuán)隊(duì)在鈮酸鋰(LiNbO3)壓電薄膜上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Q值(品質(zhì)因數(shù))超過(guò)100000的高頻(6.5 GHz)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)諧振器，與文獻(xiàn)中現(xiàn)有的工作相比，把Q值提升了2個(gè)數(shù)量級(jí)。

  諧振器是構(gòu)成濾波器的基礎(chǔ)，品質(zhì)因數(shù)Q值描述了濾波器分離信號(hào)中相鄰頻率成分能力。Q值越大，表明濾波器的分辨能力越高。

  隨著無(wú)線(xiàn)通信從5G向Beyond 5G(B5G)和6G發(fā)展，頻段數(shù)量將進(jìn)一步增加，頻譜也更加擁擠，導(dǎo)致干擾頻率大量增加。所以，必須使用濾波器將每個(gè)頻段隔離開(kāi)，以避免互相干擾——因?yàn)檫@會(huì)耗盡電池壽命，降低數(shù)據(jù)速度并導(dǎo)致電話(huà)掉線(xiàn)。

  6G所需要的高Q值聲波諧振器以及高性能濾波器將會(huì)成為下一階段無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，也是我國(guó)6G技術(shù)發(fā)展必須要自主可控的基礎(chǔ)射頻元器件與芯片。

  濾波器從研發(fā)到商業(yè)化需要多年積累，當(dāng)前移動(dòng)設(shè)備的濾波器技術(shù)均被美日廠(chǎng)商高度壟斷市場(chǎng)。中國(guó)科大的這一進(jìn)展無(wú)疑為解決射頻濾波器卡脖子問(wèn)題、趕超國(guó)際最先進(jìn)水平帶來(lái)了曙光。

  該研究成果以“Ultra HighQLithium Niobate Resonator at 15-Degree Three-Dimensional Euler Angle”為題于5月16日在線(xiàn)發(fā)表在電子器件領(lǐng)域知名期刊IEEE Electron Device Letters上。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院左成杰教授為論文通訊作者，微電子學(xué)院博士生戴忠斌為論文第一作者。

  該研究還首次突破了諧振頻率與Q值乘積(f·Q)諧振器優(yōu)值極限，發(fā)現(xiàn)了可以調(diào)控鈮酸鋰薄膜介電損耗和聲學(xué)損耗的新機(jī)理，為未來(lái)微納器件在高頻無(wú)線(xiàn)通信、醫(yī)學(xué)超聲成像、智能信息處理和物聯(lián)網(wǎng)傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域打開(kāi)了更多的可能性。