全频6G芯片，全球首颗，中国造！

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文章摘要

第六代（6G）无线技术正不断迈向现实，中国研究人员发布全球首款“全频”6G芯片，为通信领域带来重大突破。

6G技术优势与芯片特点：6G是5G继承者，将实现超高速连接、超低延迟及AI集成。新芯片由北京大学和香港城市大学团队开发，尺寸仅11毫米 x 1.7毫米，工作频率范围从0.5 GHz到115 GHz，传统需九个独立无线电系统才能覆盖此频谱，且能提供超100 Gbps移动互联网速度。

芯片创新与技术原理：研究团队将无线系统重要部件封装到薄膜铌酸锂（TFLN）微型芯片，采用创新信号生成和传输方法。先通过宽带电光调制器将无线信号转光信号，再由光电振荡器产生射频信号，测试中180微秒内实现6 GHz频率调谐，远超现有技术。

技术现状与未来展望：虽开发全频芯片是重大突破，但技术尚处早期。预计2030年左右商用6G网络推出，此前需构建基础设施和开发兼容设备。超高速连接将催生新服务和创新，改变互联网使用方式和生活各方面。

技术挑战与解决方案：6G及更高版本无线网络需通用硬件解决方案，现有电气或光子辅助方案面临带宽有限和架构刚性挑战。基于TFLN平台的光子无线系统实现超100 GHz频率范围自适应无线通信，集成基带调制、宽带无线光子转换等功能，信号源工作频率范围达0.5 GHz至115 GHz，实现跨九个连续频段全链路无线通信，通道速率达100 Gbps，具备自适应频率分配能力。

系统架构与性能表现：提出的宽带可重构无线光子系统，发射端可生成宽带可调载波并加载基带信号，接收端实现光辅助无线信号下变频和零中频接收。各元件在宽带宽内性能一致，信号生成架构克服传统频率倍增器噪声累积问题，相位噪声低且频率稳定性高。该系统还实现多频段融合无线通信，在5 – 100 GHz载波频率上以5 GHz为间隔通信，部分频段单通道传输速率达100 Gbps，各频段传输误码率均低于纠错阈值。

动态频谱管理能力：系统利用热光效应可快速调整载波/LO频率，实现6 GHz调谐范围，能自适应搜索最佳频率点，应对电气设备非理想响应和多径干扰。还可通过调谐发射信号避开干扰频段，保持发射端载波频率和接收端本振频率精确对齐，提高复杂电磁环境下通信可靠性。