论文标题：A Retrodirective Array Enabled by CMOS Chips for Two-Way Wireless Communication with Automatic Beam Tracking

期刊：Engineering

DOI：https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.12.010

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东南大学毫米波全国重点实验室、紫金山实验室胡三明教授团队在无线通信芯片领域取得重要进展。该团队基于全国产工艺成功研发一款面向波束自动跟踪双向无线通信的 CMOS 反向阵芯片，相关成果以“A Retrodirective Array Enabled by CMOS Chips for Two-Way Wireless Communication with Automatic Beam Tracking”为题发表于中国工程院院刊《Engineering》并入选封底论文，为突破毫米波太赫兹6G通信面临的波束对准及实时跟踪难题提供了全新解决方案。

在无线通信及雷达等应用场景中，波束扫描、对准及跟踪对于增强信号强度、提升空间效率至关重要。经典阵列架构可实现波束扫描，却存在射频和基带部分控制复杂、开销大等固有难题，在毫米波太赫兹等高频段更面临幅相控制难题。反向阵（Retrodirective Array，RDA）技术具备自主回溯优势，即自动跟踪来波信号并反向传输至信号源，而无需预先知晓信号源位置，并无需复杂数字信号处理算法。然而，传统反向阵面临诸多限制，它不可用于双向通信，仅能接收而难以发射连续波信号，存在波束指向误差，且国内外市场上均无相关专用芯片，这些问题严重制约了反向阵在通信领域的应用。

针对上述难题，该研究团队提出了基于反向阵机制的通信芯片新架构，并提出了减小反向阵波束指向误差新方法。为了验证上述创新方案，研究团队采用全国产低成本0.18 μm CMOS工艺，自研反向阵芯片，在低频段演示了基于反向阵机制的双向通信，无需复杂波束控制系统，便可实现波束自动跟踪，覆盖范围达±40°，并显著降低了波束指向误差。

该研究为破解6G波束对准及实时跟踪难题提供了一种全新思路。据悉，基于反向阵机制及CMOS工艺，该团队正研制140GHz及340GHz等高频段的6G通信芯片。

图 Engineering 2024年6月刊封底

论文信息：

Jiacheng Guo, Yizhu Shen, Guoqing Dong, Zhuang Han, Sanming Hu. A Retrodirective Array Enabled by CMOS Chips for Two-Way Wireless Communication with Automatic Beam Tracking. Engineering, 2024, 37(6): 212–223

开放获取：

https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.12.010

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