全球就已经开始布局6G：中科大突破6G关键技术

如今，通讯技术的发展那是越来越迅速，曾几何时，我们还在使用着2G、3G手机打电话，发短信，转眼之间，4G就得到广泛普及了，再这么一转眼，全球都在布局5G、6G的赛道，特别是6G，可以说是尤为激烈。

近日，中国科学技术大学(以下简称“中国科大”)网站对外发布，中国科大在6G滤波器领域取得重要进展。该研究成果由微电子学院左成杰教授研究团队在铌酸锂(LiNbO3)压电薄膜上设计并实现了Q值超过100000的高频(6.5 GHz)微机电系统(MEMS)谐振器，与文献中现有的工作相比，把Q值提升了2个数量级。

其中，左成杰教授为论文通讯作者，微电子学院博士生戴忠斌为论文第一作者。此项研究工作得到了国家重点研发计划和中央高校基本科研基金的资助，也得到了中国科大微电子学院、中国科大微纳研究与制造中心、中国科大先进技术研究院和中国科学院无线光电通信重点实验室的支持。

据悉，相关成果以“Ultra HighQLithium Niobate Resonator at 15-Degree Three-Dimensional Euler Angle”为题于5月16日在线发表在电子器件领域知名期刊IEEE Electron Device Letters上。

研究人员提出了一种基于三维欧拉角α在x-cut单晶铌酸锂压电薄膜上设计并制备高频MEMS谐振器的方法。通过设计谐振器的电极结构，工作于6.5 GHz的S1振动模态被激发，并且当声波传播方向(α)位于15°时，谐振器并联谐振频率(fp)处的品质因数(Qp)高达131540，对应的谐振器优值k2·Qp和fp·Qp分别达到6300和8.6×1014Hz(图1)。

5G竞赛中，中国走在了世界前沿遥遥领先，但是5G还未搞明白，全球就已经开始布局6G了。目前，全球6G技术均在研究起步初级阶段，竞争也是异常激烈。特别是西方一些国家，因为5G的挫败让他们黯然失色，都想在6G技术上扳回一局。

当然了，我国的6G技术也不甘示弱，接连取得好成绩。近期，中国科技大学又在6G关键技术领域取得了重大成果，这项技术的突破，为我国带来什么好处?

5月21日，中科大官方公布了微电子学院左成杰教授团队的6G新成果，该团队成功在铌酸钾压电薄膜上设计并且实现了Q值超过100000的高频微机电系统谐振器。该新型谐振器把Q值提升了2个数量级，并且首次突破了谐振频率与Q值乘积(f·Q)这一难以同步提升的谐振器优值极限。

也许看到这个大家还不太明白，简单点来说，就是6G滤波器核心技术被中科大科研团队突破了。而6G滤波器就是处理信号的一种器件，其主要作用就是：使信号中特定的频率成分通过，且滤除干扰噪声或进行频谱分析。

未来，下一阶段无线通信发展的关键技术，就是工作于6GHz的高品质因数(Q值)声波谐振器以及高性能滤波器，这也是发展6G技术必需要自主可控的基础射频元器件和芯片。

眼看着国际社会上6G 发展如火如荼，我国自然也不能落后。中科大，作为我国科研实力非常强劲的高校之一，也是名副其实，不负众望，成功在6G滤波器技术上实现突破。那么，中科大的成就，究竟能给我国带来怎样的影响呢?

2022年5月下旬，中国科学技术大学官方网站对外宣布，本校在6G滤波器领域取得重大进展。具体来说，中科大微电子学院左成杰教授带领着自己的研究团队，成功在铌酸钾压电薄膜上设计并且实现了Q值超过100000的高频微机电系统谐振器。

写了这么多，想必大家都没有看懂，其实没关系，我们只要知道一点就行了，这项成就突破的是6G滤波器核心技术。那么，又究竟什么是6G滤波器呢?其实要知道，日常我们接受的通讯信号，本身是会有不少杂音的，但是为什么我们使用感觉还良好呢?这就是滤波器的功劳了。

滤波器主要的作用就是对信号进行处理，6G滤波器就是对6G信号进行处理的器件。看样子，中科大突破6G滤波器核心技术，这项成就不可谓不重要。那么，这样重要的成就，究竟能够给我国带来怎样的影响呢?

2022年3月8日，我国工信部相关人员公开透露，目前我国已经建成142.5万个5G基站，今年有希望可以突破200万个。此外，我国据说还要继续加大对相关关键核心技术的攻关力度，还需要提前考虑，提前谋划下一代通讯技术，也就是6G的研究发展。

如今，我国专门处理6G信号的6G滤波器再次突破关键核心技术，未必不能加速我国6G通讯技术的发展。

根据日经中文网2022年1月29日报道，日本在当天宣布将和美国进行合作，这次又要合作什么呢?就是下一代通讯标准6G无人化技术，争取早日建成国际标准，争取在2030年前后实现6G的普及。

如今，我国突破了这么重要的6G滤波器技术，未来，未必就不能将我国6G发展拉上快车道，未必就不能冲破美国和日本为6G无人化设置的国际标准壁垒，未必不能减轻我国在6G方面被卡脖子的风险。

2022年5月20日18点30分，记住这个伟大的日子，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，采取“一箭三星”的方式，将三颗低轨道通讯试验卫星成功发射升空，顺利进入预定轨道，开始通讯技术试验验证。

这次低轨道通讯试验卫星试验，其实是著名的6G通讯技术试验，如今，我国在最重要的6G信号处理器上面实现突破，未必就不能进一步促进实现我国如今6G通讯卫星的发展，未必就不能促进我国未来6G卫星网络的普及。

任何智能科技产品，一旦没有芯片的加持，就无法运行，犹如一堆破铜烂铁。中国每年都要花2万亿去外国购买芯片，芯片已经成为了中国第一大进口商品，远远超过石油。

据海关总署统计，2021年，我国进口集成电路6354.8亿个，同比增长16.92%，进口金额约2.8万元，同比增涨23.59%。要知道，我国2021年整年进口货物价值17.37万亿元，也就是说芯片占到总进口金额的16%。

此外，北京大学、华中科技大学、中国科学技术大学、武汉大学、云南大学、湖南大学等多所高校在芯片领域上，都取得了重要突破。比如，北京大学彭练矛团队在以石墨烯为基础的碳基领域取得突破，华中科大李一伟教授团队研制出稳定高效且有独立知识产权的类器官培养芯片，武汉大学发布了全球首款基于RISC-V高精度室内定位音频芯片，云南大学成功突破硫化铂和石墨烯融合，中国科学技术大学郭光灿院士团在光量子芯片研究中取得重要进展中国科学技术大学……总之，近两年来我国多所高校在芯片方面取得了一系列技术突破，相当鼓舞人心。

相信不久的未来，我们一定可以解决“芯片”卡脖子难题。