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洪伟院士：《面向卫星互联网的创新研究与探索》
2026-05-20 08:40:47
作者：洪伟（中国科学院院士，东南大学首席教授）
低轨卫星网与空天地海一体化网络是6G发展的核心方向，我国需加速建设以应对国际竞争与技术变革。毫米波与太赫兹宽带传输技术是实现这一目标的关键支撑：毫米波凭借超大带宽优势，成为卫星大容量传输的最优选择，其大规模多波束阵列是核心实现路径。我们为什么要建设这个卫星互联网？这是构建卫星互联网的意义，这背后是海上的宽带接入、广阔的农村地区的宽带接入以及大气层及近太空各种飞行体的宽带接入问题。现阶段约80%陆地和95%海洋缺乏稳定覆盖，中低轨卫星网将是弥补地面网络覆盖空缺的关键技术。事实上，发展卫星互联网不仅仅是要解决宽带接入问题，实际上还是一个重大战略问题，国家需要发展自身的高质量卫星互联网。洪伟院士认为，毫米波与太赫兹宽带传输技术是“空天地海一体化网络”的关键使能技术。
面向未来高速空联网的毫米波宽带传输技术，涉及到很多技术，包括空联网动态组网技术、支持动态跟踪的终端毫米波相控阵技术、星载毫米波多波束成形阵列技术和毫米波多通道波束成形芯片等。一方面，中低轨卫星网，或空天地海一体化网络，将是6G的发展方向；另一方面，卫星互联网在很多领域，包括国家安全，已表现出越来越重要的意义。因此，发展我国的高速空天地海一体化网络已刻不容缓。实现卫星超大容量的最有效途径就是大规模多波束阵列。由于卫星载荷限制、体积限制、功耗限制、成本限制、带宽问题等，毫米波将是最主要的工作频段。“太赫兹目前还面临器件性能较差、成本较高、路径衰减较大等一系列瓶颈问题，但随着集成电路工艺和设计技术的进步，海量的太赫兹频谱资源将逐渐被开发利用，比如用于星间通信等。”
发展以毫米波与太赫兹技术为关键的卫星互联网，已远不止于解决全球网络覆盖的民生需求，更是关乎国家科技竞争力和战略安全的紧迫任务。面对国际竞争态势，我国必须加速在空天地海一体化网络这一6G演进方向上的布局，通过攻克核心技术瓶颈、完善产业生态，将卫星互联网打造为新质生产力的重要典范，从而为高质量发展注入强劲动能。
作者介绍：
洪伟：电子工程专家，中国科学院院士，东南大学首席教授、博士生导师，毫米波国家重点实验室主任，IEEE Fellow、中国电子学会会士。曾任东南大学教授、东南大学无线电工程系副系主任、信息科学与工程学院副院长、东南大学信息科学与工程学院院长等。洪伟院士主要研究领域为电磁场与微波技术、毫米波亚毫米波理论与技术、无线通信射频与天线技术，在微波毫米波集成新技术和计算电磁学等方面开展了比较系统深入的研究，取得了一系列创新研究成果。作为首席科学家或项目负责人承担并完成多项国家973项目、国家自然科学基金委创新群体基金项目、国家杰出青年基金项目、国家重大专项课题和国家863项目等；获得授权发明专利92项，部分专利已转让至企业或应用于国家项目中；发表核心期刊论文300余篇，其中160余篇发表在“中国科学”和IEEE系列刊物上。论著被中国国内外学者正面他引9100余次，单篇最高他引320余次；主撰学术专著2部，参写5部专著章节。研究成果获得国家自然科学奖二等奖2项（第一获奖人）、国家教委科技进步一等奖2项（第一获奖人）、江苏省科技进步奖3项等多项科技奖。荣获全国创新争先奖状、中青年有突出贡献专家、江苏省首届青年科学奖奖等。
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