来源:人民日报在线-天津频道原创稿。
新材料研发场景。图片由天津大学提供
近日,天津大学微电子学院本科生宇瞻在行业权威期刊《合金与化合物杂志》上发表论文《锂基介质陶瓷的宽温稳定性研究》,成功研制出5G毫米波器件用宽温稳定性优异的介质材料。相关技术也有潜力应用于6G无线通信设备的设计和开发。
第六代移动通信技术6G——具备智能内生、安全内生、多领域融合、计算与网络融合四大特征,将助力人类社会迈向智能时代。虽然目前5G只在少数国家普及,全球普及还需要一段时间,但很多国家和厂商已经开始了6G技术的预研,未来布局会比较仓促。2020年,中国《6G 无线热点技术研究白皮书》提到,6G将完成“海量物联网”和“万物智联”,打造一大批陆海空互联的终端设备。
天线作为无线通信系统中的核心器件,肩负着电磁能量转换的重要使命,而作为天线等无源器件载体的——介质基板的稳定性将直接影响天线的工作性能。6G时代的网络设施将是一种“空-空-海一体化”的全覆盖网络。由于物理环境的差异,通信设备的温度稳定性意义重大。在此基础上,宇瞻考虑环境温差对天线性能的影响,研究了介质基片的温度稳定性,成功制备了满足超低损耗的宽温度稳定性介质材料。这种新材料有望保证相关THz介质器件在-40至120温度范围内的稳定性能,大大降低外界温度变化对设施的影响,从而克服全覆盖网络建设伴随的物理环境差异问题,使6G用户的网络体验不受基板性能变化的影响。
据宇瞻介绍,这种新材料具有重量轻、损耗低、稳定性高、成本低等优点,有望在未来6G时代的无线通信系统建设中得到广泛应用。目前,该项目已通过第17届挑战杯全国大赛网上评审阶段,获得全国总决赛决赛评审“入场券”。
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